Improvements in robotic arm control based on computational intelligence and sliding mode control

Bu çalışmada robot manipülatörün yörünge izleme denetimi üzerinde durulmuştur. Robot manipülatörün kinematiği ve dinamik denetimi için farklı yöntemler önerilmiştir. Ters kinematikte, kapalı devre stratejisine dayanan iki yöntem sunulmuştur. İlk yöntem oransal türevsel (PD) benzeri bulanık denetimciye dayanırken ikinci yöntem tekillik sorununu çözen bir gürbüz yöntem tasarlayarak kayar kipli denetimin (SMC) etkinliğini ortaya koyar. Farklı kartezyen yörüngeler kullanılarak önerilen yöntemlerin etkinliği hem iki eklemli robot hem de dört serbestlik dereceli SCARA robot için gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar önerilen yöntemlerin başarımını ortaya koymaktadır. Robot manipülatörün dinamik denetiminde, manipülatörün dış bozucular ve model belirsizlikleri karşısında etkili gürbüz denetimi için yöntemler önerilmiştir. Çoğu mevcut doğrusal olmayan gürbüz denetim şemalarının aksine, önerilen denetim metodolojileri robot manipülatörün kesin dinamik modelini gerektirmez. Önerilen denetimcinin kazanç değerleri Lyapunov kararlılık teoremiyle hesaplanmıştır. Üç gürbüz denetim yöntemi, oransal-kayar kipli denetim (P-SMC), melez hesaplanmış tork denetimi (CTC-SMC), ve uyarlanır SMC önerilmiştir. P-SMC belirsizliğin üst sınırını gerektirirken melez CTC-SMC yönteminde sadece robot manipülatörün nominal dinamik modeline ihtiyaç vardır. Önerilen üçüncü yöntemde uyarlama tekniğiyle her iki gereksinimden de kaçınılmıştır. P-SMC ve melez CTC-SMC'de önerilen denetimcinin doğrusal kısmının kazançlarını seçmek için doğrusal matris eşitsizliği tekniği uygulanmış ve denetimci kazançlarının güncelleme kurallarının çıkarımı için Lyapunov kararlılık teoremi kullanılmıştır. Önerilen yöntemleri başarımları farklı istenen yörüngeler için iki eklemli robot manipülatörde benzetim yaparak diğer farklı yöntemlerle karşılaştırılmıştır. Dahası, bir başarım endeksi olan tümlenik mutlak hata kullanılarak her bir yöntemin başarımı ölçülmüştür. Tüm önerilen teoremler ve metodolojiler serbestlik derecesi sayısından bağımsız genel robot manipülatörü için ele alınmıştır. Benzetim sonuçları önerilen yöntemlerin başarımını toplam hata, bozuculara ve belirsizliklere karşı gürbüzlük ve yörünge izleme performansı bakımından karşılaştırmalı biçimde ortaya koymaktadır.