حل مسئله تعقیب بهینه مسیر و تعیین ظرفیت حمل بار بازوهای مکانیکی با استفاده از روش بهینه سازی ترکیبی حلقه بسته

چکیده مقاله

هدف این مقاله تعیین ظرفیت حمل بار بازوی مکانیکی که بر روی یک مسیر مشخص حرکت می¬کند، با استفاده از کنترلر حلقه بسته می¬باشد. برای حمل بیشترین بار توسط بازوی مکانیکی بایستی گشتاور اعمالی برای تحقق مسیر مینیمم گردد و در نتیجه استفاده از کنترلر بهینه نسبت به کنترلرهای دیگر مناسب¬تر خواهد بود. مسئله کنترل بهینه غیرخطی به صورت حلقه بسته، توسط معادله غیرخطی هامیلتون-ژاکوبی-بلمن حل می¬شود. این معادله برای دینامیک¬های پیچیده به صورت تحلیلی غیر قابل حل است، بنابراین به صورت عددی با استفاده از روش گالرکین و ترکیب آن با یک الگوریتم بهینه سازی غیرخطی حل می¬شود. برای بررسی کارایی الگوریتم پیشنهادی، شبیه سازی برای یک بازوی مکانیکی دو لینکی انجام شده و عملکرد کنترلر بررسی شده است. نتایج نشان می¬دهد که مسیر از پیش تعیین شده با دقت مناسب طی می¬شود و ظرفیت حمل بار بیشترین مقدار را خواهد داشت. نهایتا برای یک بازوی مکانیکی دو لینکی تست تجربی انجام شده و با نتایج شبیه سازی مقایسه شده است.