شبیه‌سازی سیستم کنترلی ربات آتونوماس در شرایط مختلف هندسی لوله و تاثیر توزیع کننده بهینه گشتاور در انرژی مصرفی ربات

یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی

دوره 3، شماره 2، شهریور 1402، صفحه 13-28   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

حسین مشجور^{* 1}؛ کوروش حیدری شیرازی²

¹گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی ، اهواز، ایران

²گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر، یک ربات آتونوماس هفت درجه آزادی چرخدار با مکانیزم انطباق با قطرلوله غیرفعال، به کمک نرم­افزار آدامز طراحی گردید و پس از بررسی صحت حرکت آن، با طراحی کنترلر فازی در بخش سیمولینک نرم­افزار متلب، شبیه‌­سازی دینامیکی حرکت آن در شرایط هندسی مختلف نظیر، لوله‌های مستقیم و عمودی، زانویی، لوله دارای ردیوسر، رسوبات و خوردگی بررسی گردید. برای هدایت درون لوله‌ای این ربات، کنترلر فازی طراحی شد و سیستم کنترلی آن با به کارگیری موتورهای جریان مستقیم برای هریک از چرخ‌های ربات اجرا گردید. توانایی کنترلر فازی ربات در تعقیب سرعت ورودی مطلوب و خصوصیات پاسخ‌­دهی آن در حالت پایدار، بررسی شد که نتایج ارائه شده بیانگر عملکرد بهتر کنترلر فازی در تعقیب سرعت‌های بالا و داشتن پاسخ گذرای بهتر در این سرعت‌ها بوده است. با به­کارگیری سیستم توزیع کننده بهینه گشتاور، سیستم کنترلی ربات، بهبود یافته و سیگنال خروجی کنترلر فازی می‌تواند به نحوی هدفمند به چرخ‌های ربات ارسال گردد. لذا به کارگیری این روش، سبب کاهش قابل توجهی در توان مصرفی ربات و بهینه­سازی انرژی مصرفی آن گردید. این ربات طراحی شده به دلیل داشتن مکانیزم کم هزینه‌تر در مقایسه با موارد مشابه، پتانسیل بالایی برای ساخت نمونه واقعی، تجاری سازی و پاسخگویی به نیاز حال حاضر صنعت نفت و گاز کشور را دارا می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

شبیه سازی دینامیکی؛ ربات آتونوماس؛ کنترلر فازی؛ آدامز؛ مطلب

سایر فایل های مرتبط با مقاله

ENGLISH ABSTRACT-mashjoor.pdf

مراجع