فهرست مطالب نویسنده:
حمیدرضا محمدی دانیالی
-
بازوهای صنعتی باید قادر به کار در محیط هایی با اختلال های پیش بینی نشده باشند. در این مقاله یک کنترل کننده ترکیبی منطق فازی نوع دوم-شبکه عصبی و مود لغزشی مرتبه بالا برای یک بازوی رباتیکی که تحت اختلال خارجی قابل توجه و نامعینی پارامتری است، پیشنهاد شده است. منطق فازی نوع دوم به دلیل استفاده از توابع عضویت فازی و وجود اثر نامعینی در الگوریتم، انتخابی مناسب در مواجهه با نامعینی محیطی محسوب می شود. همچنین شبکه عصبی می تواند به افزایش مقاومت کنترل کننده در برابر نامعینی منجر شود. با وجود آنکه ذاتا شبکه عصبی نیاز به ساخت قوانین فازی مرتبه دوم خود ندارد، قوانین اولیه ای که بر مبنای سطح لغزش روش مود لغزشی تعیین شود، می تواند به بهبود رفتار سیستم کمک کند. از جمله ویژگی های کنترل کننده جدید، افزایش مقاومت آن نسبت به روش های کلاسیک در حضور نامعینی پارامتری و اختلال خارجی است. به علاوه، ویژگی خود تنظیمی کنترل کننده که بر مبنای وجود شبکه عصبی در بلوک مرکزی کنترل کننده فازی نوع دوم است، به افزایش مقاوم بودن روش کمک کرده است. عملکرد مثبت کنترل کننده پیشنهادی تحت اختلال های قابل توجه شبیه سازی ها نشان داده شده است.
کلید واژگان: منطق فازی نوع دوم, مود لغزشی مرتبه بالا, نامعینی پارامتری, اختلال خارجیIndustrial arms must be able to perform their tasks in environments with serious unplanned conditions and perturbations. In this paper, the aim is to control a robotic manipulator which is under parametric uncertainty and significant external perturbations. Fuzzy type 2 logic is considered as an appropriate choice in the face of uncertain conditions due to various reasons such as the use of fuzzy membership functions and footprint of uncertainty existence in the algorithm. The use of neural network can increase the robustness of controller in the face of uncertainties. Although the neural network does not necessarily need to build its fuzzy type 2 rules, the initial rules based on sliding surface of sliding mode scheme can improve system’s performance. More robustness of the novel algorithm in comparison with classic sliding mode controller is the main feature made in the presence of parametric uncertainty and external perturbations. In addition, the controller self-regulation feature, based on the existence of neural network in the central block of fuzzy type 2 controller, helps to increase the robustness of the method. Positive performance of novel scheme has been shown in simulation of two-link robotic arm with different significant perturbations.
Keywords: Fuzzy Type 2 Logic, Higher Order Sliding Mode, parametric uncertainty, Perturbation -
در این مقاله با استفاده از یک مدل سازی جدید، الگوریتم کالمن توسعه یافته ای برای تخمین تراز (زاویه غلت و فراز) و بایاس حسگرهای ژیروسکوپ به کمک حسگرهای اینرسی شامل یک شتاب سنج سه محوره و یک ژیروسکوپ سه محوره ارائه شده است. این الگوریتم برای تخمین دقیق تراز در شرایط دینامیکی و حضور اغتشاشات خارجی توسعه داده شده است. با توجه به این که مساله تخمین شتاب بدنی خارجی به عنوان اصلی ترین منبع خطای تخمین تراز در شرایط دینامیکی اهمیت زیادی در دقت تخمین تراز دارد، اما در مراجع موجود میزان خطای ناشی از آن بر روی تخمین تراز در شرایط دینامیکی مختلف بررسی نشده است. این مقاله به مساله تخمین بایاس حسگرهای ژیروسکوپ در دو راستای چرخش غلت و فراز، تخمین تراز دقیق در شرایط دینامیکی مختلف و تخمین شتاب بدنی خارجی می پردازد. عملکرد الگوریتم پیشنهادی برای تخمین تراز، شتاب بدنی خارجی و بایاس حسگرهای ژیروسکوپ با استفاده از آزمون تجربی شبه-استاتیکی و دینامیکی در محدود شتاب مختلف ارزیابی می شود.کلید واژگان: فیلتر کالمن توسعه یافته, تخمین تراز, تخمین بایاس ژیروسکوپ, تخمین شتاب بدنی خارجی, حسگر اینرسیDesign and experimental comparison of a new attitude estimation algorithm for accelerated rigid bodyIn this paper, using a new modeling, an Extended Kalman Filter (EKF) is presented for estimation of attitude (i.e. roll and pitch angles) and gyroscope sensor bias using a tri-axes acceleration and a tri-axes gyroscope. The algorithm is developed for accurate estimation of attitude in dynamic conditions and existence of external body acceleration. The external body acceleration estimation as the main source of attitude estimation error in dynamic conditions is very important in attitude estimation accuracy, but in the literatures, the error of the external body acceleration on attitude estimation has not been studied in different dynamic conditions. The paper deals to estimation of the gyroscope sensor bias in two rotational axes (roll and pitch), accurate attitude estimation in different dynamic conditions and estimation of external body acceleration. The proposed algorithm application for attitude, external body acceleration and gyroscope sensor bias is evaluated by quasi-static and dynamic experimental tests in high acceleration bound.Keywords: Extended Kalman Filter, Attitude estimation, Gyroscope sensor bias estimation, External body acceleration estimation, Inertial sensor
-
هدف از این مقاله شبیه سازی فرایند خرج گود با استفاده از روش حل اویلری می باشد. برای این منظور از تحلیل اجزای محدود جهت شبیه سازی فرایند خرج گود استفاده شده است. در این شبیه سازی کل مدل از نوع المان های اویلری در نظر گرفته شده است. پارامتر نرخ کرنش و اثرات دمایی که تحت تغییر شکل های بسیار شدید ایجاد می-شود، در این شبیه سازی لحاظ شده است. برای صحت سنجی روش حل المان محدود، نتایج شبیه سازی با نتایج بدست آمده در تست های آزمایشگاهی و مدل تحلیلی جت بیرخوف مقایسه شده است. مقایسه عمق نفوذ جت در فرایند شبیه سازی با نمونه مشابه آزمایشگاهی به خوبی گواه بر صحت نتایج تحلیل اجزای محدود بوده است. همچنین مقایسه پارامترهایی نظیر سرعت فروپاشی لاینر، توزیع سرعت در طول جت و نیز هندسه جت شکل گرفته نشان داده است که نتایج شبیه سازی به خوبی با نتایج مدل جت بیرخوف همخوانی داشته است. لازم به ذکر است که در این شبیه سازی از نرم افزار المان محدود آباکوس جهت تحلیل فرایند خرج گود بهره گرفته شده است.کلید واژگان: خرج گود, شبیه سازی المان محدود, فروپاشی لاینر, شکل گیری جت, نفوذ جتThe aim of this paper is simulation of shaped charge process using Eulerian analysis. To this end, the finite element analysis was used to simulate the process of shaped charge. In this simulation, whole of the model has been considered from Eulerian elements. Verification of finite element method has been confirmed by comparing simulation with experimental tests and Birkhoff model. Comparison of penetration depth in finite element analysis with experimental samples has shown that the results are in good agreement with each other. Also comparing parameters such as liner collapse velocity, velocity distribution in jet length and jets profile has indicated that the simulation results are close to Birkhoff model. It should be noted that ABAQUS finite element software is used in this simulation to analyze the process of shaped charge.Keywords: Shaped charge, Finite element simulation, Liner collapse, Jet formation, Jet penetration
-
جداسازی درجات آزادی بازوهای موازی علاوه بر طراحی بازوهای موازی با درجات آزادی کمتر، منجر به ساختار مکانیکی ساده تر، فضای کاری بیشتر، کنترل ساده تر، دقت بیشتر و هزینه ساخت کمتر می شود. از جمله این بازوها، بازوی موازی 3T1R شامل سه درجه آزادی انتقالی در فضا و یک درجه آزادی دورانی حول محور ثابت است. طراحان روش های سیستماتیک مختلفی را جهت دستیابی به بازوهای موازی با درجات آزادی مستقل ابداع کرده اند. در این میان روش پیچه با کاربردی وسیعتر، جهت سنتز نوع بازوهای موازی به کار گرفته شده است. بر اساس دانش نگارنده، سنتز بازوهای موازی با حرکت های کاملا ناوابسته بیشتر مورد مطالعه قرارگرفته است، حال آنکه سایر انواع درجات آزادی مستقل از این بازوها کمتر مورد توجه بوده است. یکی از انواع درجات آزادی مستقل، گروه های ناوابسته حرکتی می باشند که در آنها هر گروه از خروجی ها، از یک سری مشخص از مفاصل محرک نتیجه می شوند. در این مقاله گروه های ناوابسته حرکتی از بازوهای 3T1R بدون درجه آزادی زاید با مفصل اول محرک در هر چهار پا، با استفاده از روش پیچه معرفی شده است. از مقایسه معادلات سینماتیکی حاکم بر گروه های ناوابسته حرکتی با ماتریس ژاکوبین بر اساس پیچه، علاوه بر تعریف جامع گروه های ناوابسته، وضعیت هندسی ممکن رنچ های تحریک هر گروه ارائه شده است. در نهایت، با استفاده از وضعیت هندسی رنچ های تحریک هر گروه، کلیه پاهای ممکن جهت تشکیل بازوی موازی از هر گروه مشخص شده است.
کلید واژگان: بازوی موازی 3T1R, پیچه متقابل, رنچ تحریک, گروه ناوابستهDecoupled motions in parallel manipulators lead to simpler mechanical structure, larger workspace, lower cost, higher accuracy and easier control as well as designs with lower mobility. One of these manipulators is 3T1R parallel manipulator with general translation in space and a rotation about a fixed direction. Designers used systematic methods to synthesis decoupled parallel manipulators. Screw theory with wide applications has been used to the type synthesis of the parallel manipulators. Moreover, synthesis of uncoupled parallel manipulators has widely studied, while the synthesis of decoupled parallel manipulators has received less attention. One type of decoupled parallel manipulators is a manipulator with group-uncoupling motions whose outputs can be controlled by a series of actuated joints. Here, using screw theory, group-uncoupling motion of 3T1R non-redundant degree of freedoms of the parallel manipulator with the first actuated joints within every four legs is introduced. Upon comparison of the kinematic equations governing the several groups of 3T1R uncoupled parallel manipulators and their Jacobian matrices derived based on screw theory. The geometric conditions of the actuated wrenches are obtained as well as the comprehensive definitions of group-uncoupling motions. Finally, these results have been clarified the related feasible legs of each groups to fulfill the required motions.Keywords: 3T1R Parallel Manipulator, Reciprocal screw, Actuated Wrench, group, uncoupling -
در این نوشتار الگوریتم جدیدی برای بهینه سازی سینماتیکی و دینامیکی مکانیزم چهارمیله یی صفحه یی که دارای مفصل لق است، ارائه می شود. بدیهی است که در صورت وجود لقی در یک مفصل، یک درجه آزادی غیرقابل کنترل به مکانیزم افزوده می شود. این امر می تواند منبع ایجاد خطا در پیمایش مسیر مطلوب و تولید ارتعاش و صدا در طول حرکت شود. با فرض تماس دائم بین دو عضو مفصل، لقی را می توان به صورت یک عضو مجازی بدون جرم در نظر گرفت. در این نوشتار یک مکانیزم چهارمیله یی طراحی می شود به گونه یی که بتواند به طور همزمان مسیر مطلوب را با کم ترین خطا طی کند)بهینه سازی سینماتیکی(. همچنین با تغییر توزیع جرم در عضوها، زاویه ی عضو مجازی لقی به گونه یی کنترل می شود که بتوان خطای ناشی از آن را جبران کرد)بهینه سازی دینامیکی(. برای بهینه سازی این مسئله ی غیرخطی از الگوریتم اجتماع پرندگان استفاده می شود.
کلید واژگان: طراحی مکانیزم, بهینه سازی دینامیکی, معادله ی لاگرانژGeometrical perfection is usually assumed in the synthesis of linkages; i.e. they are treated without clearance at the joints. But, in practice, clearance in the joints is inevitable due to tolerances and defects arising from design and manufacturing or wearing after a certain working period. Moreover, it provides allowance for the connecting links to move relative to each other. On the other hand, joint clearances affect the performance of linkages tremendously. Here, we design a planar four-bar linkage to follow the desired trajectory, in the presence of clearance at the joint between the crank and the coupler. Firstly, the kinematical synthesis is performed. It is noteworthy that in the presence of clearance at a joint, the linkage gains an additional, uncontrollable, degree of freedom (DOF). Therefore, one has to solve the optimization problem only if this unwanted mobility can be controlled. At this step, a time history of the second DOF is assumed to be known. Thus, the optimization problem can be solved. At the second step, the assumed time history of the second DOF of the mechanism has to be satisfied. This can be performed by mass re-distribution of the links. This highly nonlinear optimization problem can be solved numerically. ecently,evolutionary algorithms have become increasingly popular for solving nonlinear problems in various fields, especially on mechanism design; Particle Swarm Optimization (PSO), Differential Evolution, Genetic Algorithms and the Ant Colony Optimization Technique are among the most popular. Here, we present an algorithm based on PSO to solve, simultaneously, these highly nonlinear optimization problems with some constraints. This dual optimization problem is solved for planar four-bar linkage using a continuous contact model, based on the assumption that the pin is always in contact with the socket. Finally, an example is included to demonstrate the efficiency of the algorithm. The results clearly show that the linear and angular accelerations of the links for the optimal design are very smooth and bounded.Keywords: Linkage design, dynamic optimization, Lagrange's equation, clearance -
وجود لقی در یک مفصل بدلیل ایجاد حرکت نسبی بین اعضا و تلرانس های موجود در مرحله ساخت، امری اجتناب ناپذیر است. بدیهی است که در صورت وجود لقی در یک مفصل لولایی، یک درجه آزادی غیرقابل کنترل به مکانیزم افزوده می شود که می تواند منبع ایجاد خطا باشد. همچنین وجود سایش و پس زنی در مفصل، موجب افزایش لقی و در نتیجه کاهش دقت و تکرارپذیری خواهد شد. لقی را می توان با فرض تماس دائم بین دو عضو، به عنوان یک عضو مجازی بدون جرم مدل کرد. در این مقاله روشی ارائه شده تا بتوان اثرات نامطلوب لقی را به حداقل کاهش داد. استفاده از مفاصل نرم، یکی از راه کارهای تحقق این امر است. به منظور بهبود عملکرد دینامیکی مکانیزم چهارمیله-ای، دو مفصل لولایی مکانیزم که محدوده دوران کمتری دارند، با مفاصل نرم جایگزین شده اند. برای مدل سازی مفاصل نرم از مدل شبه جسم صلب (PRBM) استفاده شده است که در آن مفاصل نرم با فنرهای پیچشی مدل می شوند. سفتی مفاصل نرم با استفاده از الگوریتم بهینه سازی و تابع هدف مناسب، بهینه سازی می شوند. برای بهینه سازی نیز از روش ازدحام ذرات (pso) استفاده شده است. با استفاده از یک مثال عددی و نتایج بدست آمده، مشخص شده است که استفاده از مفاصل نرم در یک مکانیزم می تواند موجب کاهش تغییرات زاویه لقی و در نهایت بهبود عملکرد دینامیکی آن شود.
کلید واژگان: مفاصل نرم, لقی, بهینه سازیIn practice، clearances in the joints are inevitable due to tolerances and defects arising from design and manufacturing. It is well-known that in the presence of clearance at one joint، the linkage gains an additional uncontrollable degree of freedom which is the source of error. Moreover، these joints undergo wear and backlash، resulting in poor accuracy and repeatability، and so cannot be used in precision mechanisms. The model of continuous contact is used for clearance model. Therefore، joint clearance was modeled as a small link with the length equals to the clearance. In this paper، a method is proposed to alleviate the undesirable effects of joints clearances. This improvement implemented using compliant joints. The compliances are introduced locally in the form of flexural hinges at the two oscillating revolute joints of a four-bar crank-rocker linkage. pseudo-rigid body model is used for modeling the flexures. An optimum design of the flexural hinge for minimum objective function is deduced and used to modify the conventional mechanism. The PSO method is used for optimization process. An example is included in which we show that introduction of compliance will modify the dynamics performances of the linkage.Keywords: compliant joints, clearance, optimization -
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology, Volume:4 Issue: 3, 2011, PP 75 -84In the research, six degrees of freedom Hexapod parallel machine tool is studied and investigated. Jacobian matrix is developed by cinematic relations differentiation and using weighted coefficient method, dimensional analysis operation is carried out on Jacobian matrix. Geometric parameters of Cartesian robot workspace are optimized, considering a minimum allowable rotation about three axes, and implementing Genetic Algorithm in MATLAB software workspace. For the manipulator workspace, isotropy indices, minimum and maximum singular values are calculated. The optimization operation has lead to two different designs of manipulators, namely the isotropic design, and high resolution Cartesian workspace.
-
در این نوشتار، با محاسبه ی ماتریس سفتی ربات موازی استوارتگوف،جابه جایی کشسان مجری نهایی آن به عنوان یکی از عوامل اصلی ایجاد خطاتعیین می شود. با در نظرگرفتن فضای از پیش تعریف شده ی مکعبی، تغییرات سفتی استاتیکی، جابه جایی کشسان و خطای ناشی از آن در موقعیت پذیری مجری نهایی مشخص شده و فضایی که در آن جابه جایی کشسان از مقدار مشخصی کمتر است به عنوان فضای کاری ربات با حد پایینی دقت تعریف می شود. همچنین نشان داده می شود، استفاده از عملگرهای دارای پیش بار موجب غیر متقارن شدن ماتریس سفتی ربات می شود. سفتی اجزا با استفاده از نرم افزار المان محدود NASTRAN محاسبه شده و نتایج حاصل از آن با مدل پلی اتیلنی ساخته شده مقایسه می شود.
کلید واژگان: ربات موازی, فضای کاری, سفتی, استوارت, گوفIn this paper, the stiffness matrix calculation Astvartgvf parallel robot, the ultimate enforcement elastic displacement as one of the key factors are creating Khtatyyn. Considering the pre-defined cubic space, static stiffness changes, and the elastic displacement error caused by the final host Mvqytpzyry marked and space in which the elastic displacement is less than a certain amount as the robot workspace is defined with much lower accuracy. Also shown is the use of non-symmetric operators has led to Pyshbar stiffness matrix is robot. Stiffness components using finite element software NASTRAN calculated and the results of the model is compared polyethylene made.Keywords: Parallel robot, workspace, stiffness, Stewart Gvf -
افزایش راندمان دینامیکی شناورهای تندرو با استفاده از سیستم کنترل اتوماتیک
-
تحلیل گلوگاه ها و پارامترهای مبهم دینامیکی در طراحی سازه شناورهای تندرو
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.