طراحی بهینه کنترل کننده فازی تناسبی- انتگرالی – مشتقی برای یک ربات کابلی صفحه ای سه درجه آزادی بر پایه بهینه سازی دسته میگو

در این پژوهش، سینماتیک و دینامیک یک ربات کابلی صفحه ای سه درجه آزادی، به همراه کنترل مسیر آن مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. ابتدا، کششی بودن نیروی کابل ها با توجه به این نکته بررسی شده که ربات مورد نظر یک مکانیسم زنجیره ای سینماتیک بسته بوده و عملگر از طریق چند کابل محرک به پایه متصل می شود. سپس، کنترل کننده های تناسبی انتگرالی مشتقی و فازی تناسبی انتگرالی مشتقی برای کنترل ربات کابلی به ازای شرایط نهایی مطلوب متعدد و متفاوت بکار گرفته شده اند. توجه به این نکته ضروری است که یک قانون کنترلی مناسب برای ربات های کابلی نه تنها سبب تعقیب مسیر تعریف شده می شود، بلکه مثبت بودن نیروی کششی کابل ها را در تمامی حالت ها نیز باید تضمین نماید. برای تعیین ضرایب کنترل کننده ها، از الگوریتم دسته میگو، که یک الگوریتم بهینه سازی بر پایه جمعیت است، استفاده شده است. نتایج بدست آمده حاکی از موفقیت استراتژی پیشنهادی در هدایت ربات کابلی به اهداف مطلوب می باشد.

Optimal Design of the Proportional-Integral-Derivative Fuzzy Controller for a Three Degree-of-Freedom Plane Cable Robot based on Krill Herd Optimization

In this study, the kinematics and dynamics of a plane directguided cable robot with three degreeoffreedom and the control of its direction have been studied and investigated. First, the tensile of the cables has been investigated regarding that the robot is a closed kinematic chain mechanism and the endeffector is adjoined to the base through several actuating cables. Afterwards, the ProportionalIntegralDerivative (PID) controller and the fuzzy PID controller have been applied on the cable robot for different and various final desired conditions. It is noticeable that a proper control rule for the cable robot not only causes the tracking of the desired trajectory, but also guarantees the positivity of the cable tension forces for all states. In order to determine the parameters of the controllers, the krill herd algorithm as a populationbased optimization procedure is implemented. The obtained results indicate the successfulness of the proposed strategy to guide the cable robot to the desired objectives.