كنترل بهينه چندهدفه ربات اسكارا با استفاده از الگوريتم رقابت استعماري

فاقد عنوان و چكيده لاتين

الگوريتم رقابت استعماري روش محاسبات تكاملي الهام گرفته از رفتارهاي اجتماعي و سياسي است كه با تقليد از روند تكامل اجتماعي، اقتصادي و سياسي كشورها و با مدل‌سازي رياضي آن‌ها، ابزارهايي را در قالب مدوني ارائه مي‌دهد كه مي‌توانند به حل مسائل پيچيده بهينه‌سازي كمك كنند. اين الگوريتم جواب‌هاي مسئله بهينه‌سازي را در قالب كشورها نگريسته و سعي مي‌كند در طي فرايندي تكرارشونده جواب‌ها را رفته‌رفته بهبود داده و درنهايت به جواب بهينه مسئله برسد. در اين مقاله از اين الگوريتم براي طراحي كنترل‌كننده بهينه براي يك بازوي ماهر صنعتي بهره گرفته شده است. رويكرد كنترلي اتخاذشده مبتني بر كنترل‌كننده تناسبي-انتگرالي-مشتقي است. با توجه به ماهيت غيرخطي و تزويج بالاي بازوي ماهر صنعتي، تنظيم پارامترهاي كنترل‌كننده امري آساني نيست چراكه اغلب روش‌هاي موجود در ادبيات كنترل براي سيستم‌هاي خطي نامتغير بازمان تك‌ورودي-تك‌خروجي توسعه يافته‌اند. در اين مقاله، با تبديل مسئله طراحي كنترل‌كننده به يك مسئله بهينه‌سازي و با انتخاب يك تابع هزينه مناسب، فرآيند طراحي كنترل‌كننده به قسمي صورت مي‌پذيرد كه نه‌تنها سيستم حلقه-بسته پايداري را نتيجه دهد، بلكه خروجي‌هاي اين سيستم‌ها از معيارهاي كارايي مطلوبي برخوردار باشد. در اين راستا ابتدا معادلات سينماتيكي و ديناميكي يك بازوي ماهر صنعتي با استفاده از روابط اويلر-لاگرانژ استخراج مي‌شود. سپس از الگوريتم رقابت استعماري براي طراحي كنترل‌كننده‌هاي بهينه براي اين سيستم غيرخطي دو ورودي-دو خروجي كمك گرفته مي‌شود. نتايج شبيه‌سازي حاكي از عملكرد مطلوب اين كنترل‌كننده است.