دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
دانشکده مهندسی مکانیک
پایان نامه کارشناسی ارشد
گرایش مکاترونیک
عنوان:
کنترل بازوی انعطاف پذیر Quanser
بر اساس شبکه عصبی- فازی
استاد راهنما:
دکتر تشنه لب
استاد مشاور:
دکتر علیاری شوره دلی
بهمن 1388
فصل اول: مروری بر بازوی انعطاف پذیر و کنترل آن بر مبنای روش های هوشمند …………. 1
1-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2
1-2- ویژگی های مدل سیستم ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3
1-3- چرا کنترل هوشمند ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3
1-4- کاربردها …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5
1-5- مروری بر کارهای انجام شده در زمینه کنترل هوشمند بازوی انعطاف پذیر ………………………………………………….. 6
1-5-1- کنترل کننده عصبی بر اساس بازسازی خروجی …………………………………………………………………………. 7
1-5-2- کنترل کننده عصبی بر اساس مدل دینامیک معکوس ……………………………………………………………. 10
1-5-3- کنترل فازی توزیع یافته ………………………………………………………………………………………………………….. 12
1-5-4- سایر روش ها ……………………………………………………………………………………………………………………………… 16
فصل دوم: سیستم بازوی انعطاف پذیر Quanser …………………………………………………… 17
2-1- پایه سیستم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 18
2-2- موتور DC ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 19
2-3- انکودر …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19
2-4- بازوی انعطاف پذیر ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 20
2-5- تنش سنج ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 21
2-6- منبع تغذیه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 21
2-7- برد PCI MultiQ مدل 626 …………………………………………………………………………………………………………………… 21
2-8- نرم‌افزار WinCon …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 24
2-9- نرم‌افزار سیمولینک ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 24
فصل سوم: مدلسازی ………………………………………………………………………………………….. 26
3-1- مدلسازی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 27
3-1-1- مدل بازوی انعطاف پذیر ……………………………………………………………………………………………………….. 28
3-1-2- مدل محرک ………………………………………………………………………………………………………………………….. 30
3-1-3- معادلات دینامیک سیستم …………………………………………………………………………………………………… 32
فصل چهارم: کنترل عصبی- فازی …………………………………………………………………….. 34
4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 35
4-2- فازی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 36
4-2-1- مجموعه های فازی ………………………………………………………………………………………………………………. 36
4-2-2- منطق فازی ………………………………………………………………………………………………………………………….. 37
4-2-3- سیستم فازی ………………………………………………………………………………………………………………………. 38
4-3- کنترل کننده فازی بازوی انعطاف پذیر …………………………………………………………………………………………………… 39
4-4- شبکه‌های عصبی- فازی …………………………………………………………………………………………………………………………… 42
4-4-1- شبکه عصبی- فازی ممدانی ………………………………………………………………………………………………… 44
4-4-2- شبکه عصبی- فازی سوگنو ……………………………………………………………………………………………………… 48
4-5- کنترل کننده عصبی- فازی بازوی انعطاف پذیر ………………………………………………………………………………………….. 49
فصل پنجم: الگوریتم آموزش عاطفی …………………………………………………………………….. 51
5-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 52
5-2- آموزش عاطفی برای به روز رسانی متغیر های کنترل کننده عصبی- فازی ……………………………………………….. 54
5-3- تابع حساسیت بازوی انعطاف پذیر ……………………………………………………………………………………………………………….. 56
5-3-1- تابع حساسیت بازوی انعطاف پذیر بر اساس مدل فضای حالت ……………………………………………… 57
5-3-2- تابع حساسیت بازوی انعطاف پذیر بر اساس شناساگر شبکه عصبی ………………………………………. 58
5-3-2-1- شناسایی بر پایه شبکه عصبی …………………………………………………………………………….. 58
5-3-2-1-1- شبکه عصبی تابع پایه شعاعی وزن دار …………………………………………… 60
5-3-2-1-2- آموزش شبکه تابع پایه شعاعی وزن دار با روش پس انتشار خطا …. 62
فصل ششم: شبیه سازی و پیاده سازی کنترل بازوی انعطاف پذیر ……………………………. 65
6-1- کنترل کننده فازی با استنتاج مینیمم ………………………………………………………………………………………………………….. 66
6-1-1 شبیه سازی کنترل فازی با استنتاج مینیمم ……………………………………………………………………………… 67
6-1-2- پیاده سازی کنترل فازی با استنتاج مینیمم ……………………………………………………………………………. 68
6-2- کنترل کننده فازی با استنتاج ضرب …………………………………………………………………………………………………………….. 69
6-2-1- شبیه سازی کنترل فازی با استنتاج ضرب ………………………………………………………………………………. 71
6-2-2- پیاده سازی کنترل فازی با استنتاج ضرب ………………………………………………………………………………. 72
6-3- کنترل کننده عصبی- فازی …………………………………………………………………………………………………………………………… 74
6-3-1- شبیه سازی کنترل عصبی- فازی ……………………………………………………………………………………………. 75
6-3-2- پیاده سازی کنترل عصبی- فازی ……………………………………………………………………………………………. 79
فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات ………………………………………………………………….. 84
7-1- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 85
7-2- پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 86
پیوست ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 88
شکل (1-1): ساختار روش JBC اصلاح شده ]4[ ………………………………………………………………………………………… 8
شکل (1-2): ساختار ORTOL اصلاح شده ………………………………………………………………………………………………… 9
شکل (1-3): ساختار کنترل کننده عصبی بر اساس مدل دینامیک معکوس ]3[ ………………………………………….. 11
شکل (1-4): ساختار کنترل فازی توزیع یافته ]10[ …………………………………………………………………………………….. 14
شکل (1-5): ساختار کنترل کننده فازی توزیع یافته بر اساس اهمیت ]10[ ………………………………………………… 15
جدول (1-1): جدول درجه اهمیت خروجی های سیستم نسبت به ورودی ]10[ ………………………………………….. 15
شکل (2-1): شکل پایه سیستم بازوی انعطاف پذیر ……………………………………………………………………………………… 18
جدول (2-1): اجزای پایه سیستم بازوی انعطاف پذیر …………………………………………………………………………………… 19
شکل (2-2): شماتیک انکودر موجود در پایه سیستم بازوی انعطاف پذیر …………………………………………………….. 20
شکل (2-3): سیستم بازوی انعطاف پذیر ……………………………………………………………………………………………………… 20
شکل (2-4): تنش سنج و مدار آن ……………………………………………………………………………………………………………….. 21
شکل (2-5): منبع تغذیه برای تقویت سیگنالهای کامپیوتر ………………………………………………………………………….. 22
شکل (2-6): برد PCI MultiQ مدل 626 ……………………………………………………………………………………………….. 23
شکل (3-1) : طرح کلی بازوی انعطاف پذیر ……………………………………………………………………………………………….. 29
شکل (3-2): مدل ساده بازوی انعطاف پذیر بر اساس فنر دورانی ………………………………………………………………… 29
شکل (3-3): مدل موتور جریان مستقیم و جعبه دنده ………………………………………………………………………………… 31
شکل (4-1): ساختار سیستم فازی با فازی ساز و غیر فازی ساز …………………………………………………………………. 38
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند