به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « کنترل موقعیت » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «کنترل موقعیت» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • محمدجواد مهرسروش، خلیل عالی پور، علیرضا هادی*، بهرام تارویردی زاده، کیوان آرزو

    مکانیزم های شبیه ساز ورزش جذابیت و کاربرد زیادی در عمل به منظور پیاده سازی محیطهای واقعیت مجازی دارد. شبیه ساز دوچرخه سواری، با توجه به عمومیت فعالیت دوچرخه سواری در ورزش و حمل و نقل شهری جایگاه ویژه تری دارد. در این مقاله، طراحی و ساخت یک مکانیزم نوین تولید حرکت برای شبیه ساز تعاملی دوچرخه سواری ارایه شده است. ابتدا با به کارگیری نتایج تحقیقات گذشته، حدود سرعت و شتابی که کاربر حین دوچرخه سواری بایستی تجربه کند استخراج شده و ضمن تحلیل سایر شبیه سازهای دوچرخه سواری، درجات آزادی مورد نیاز و حدود آن تعیین شده است. سپس مکانیزم تولید حرکت جدید با دو درجه آزادی برای این کاربرد ارایه شده است. از الگوریتم ژنتیک برای تحلیل ابعادی مکانیزم استفاده شده و روابط سینماتیکی و دینامیکی مکانیزم استخراج شده است. با توجه به مدل دینامیکی مکانیزم، کنترل کننده ای به روش خطی سازی بازخورد طراحی شده و نتایج و عملکرد آن در نرم افزارهای شبیه ساز مورد بررسی قرار گرفته است. سپس مکانیزم تولید حرکت طراحی شده، ساخته شده و ایرادات آن برطرف گردیده است. در پایان کنترل موقعیت بطور موفقیت آمیز روی آن پیاده سازی شده است.

    کلید واژگان: شبیه ساز دوچرخه سواری تعاملی, مکانیزم تولید حرکت, الگوریتم ژنتیک, کنترل موقعیت}
    Mohammad Javad Mehrsoroush, Khalil Alipour, Alireza Hadi*, Bahram Tarvirdizadeh, Keyvan Arezoo

    Sports simulation mechanisms practically have a lot of appeal and application to implement virtual reality environments. Cycling simulator has a more special place in sports and urban transportation due to the popularity of cycling activities. In this paper, the design and construction of a new motion generating mechanism for an interactive cycling simulator is presented. First, by using the references, the range of velocity and acceleration that the user should experience while cycling has been extracted, and by analyzing other cycling simulators, the required degrees of freedom and its range have been determined. Then, a new motion generating mechanism with two degrees of freedom is designed. Genetic algorithm has been used for dimensional optimization of the mechanism parameters. Kinematics and dynamic equations of the mechanism have been extracted. According to the dynamic model of the mechanism, a controller has been designed using the feedback linearization method and the performance have been investigated. Finally, the designed motion generating mechanism has been constructed and the position control has been implemented on the platform.

    Keywords: Interactive cycling simulator, Motion generating mechanism, Genetic algorithm, Control}
  • وحیده وحیدی فر، مصطفی تقی زاده، وحید فخاری*، پدرام صفرپور
    در این مقاله کنترل موقعیت یک عملگر نیوماتیک با شیر سولنوئیدی قطع/وصل با تحریک PWM با استفاده از دو مدار نیوماتیکی متفاوت، انجام می شود. پس از استخراج معادلات دینامیکی حاکم، به منظور بررسی تاثیر مدار بر عملکرد سیستم، به معرفی این دو مدار نیوماتیکی پرداخته می شود. سپس به منظور کنترل موقعیت عملگر نیوماتیکی، برای هر دو مدار، کنترل کننده مود لغزشی و کنترل کننده تناسبی- انتگرالی- مشتق گیر طراحی می شوند. درادامه ضرایب بهینه کنترل کننده ها توسط الگوریتم ژنتیک با هدف کمینه کردن انرژی کنترلی و خطای موقعیت، تعیین می گردند. درنهایت با انجام شبیه سازی ها در سیمولینک متلب، عملکرد کنترل کننده های طراحی شده با ضرایب بهینه در حضور اغتشاش مورد ارزیابی و مقایسه قرار می گیرند. بر اساس نتایج به دست آمده، در مقایسه عملکرد دو مدار، برای مدار نیوماتیکی اول با دو شیر سولنوئیدی، می توان به توانایی سیستم در تعقیب بهتر و دقیق تر ورودی مرجع سینوسی با فرکانس بالا، در حضور کنترل کننده غیرخطی مودلغزشی، درمقایسه با مدار نیوماتیکی دوم با تک شیر، اشاره کرد. خطای ردیابی موقعیت، در ورودی مرجع سینوسی با فرکانس پایین و در حضور کنترل-کننده کلاسیک تناسبی- انتگرالی- مشتق گیر، برای مدار نیوماتیکی با تک شیر، به مراتب کمتر از مدار نیوماتیکی دو شیر می-باشد، که نشان دهنده رفتار شبه خطی ورودی-خروجی عملگر، با این مدار نیوماتیکی است.
    کلید واژگان: عملگر نیوماتیک, کنترل موقعیت, کنترل کننده مودلغزشی, تحریک PWM, الگوریتم ژنتیک}
    Vahideh Vahidifar, Mostafa Taghizadeh, Vahid Fakhari *, Pedram Safarpour
    In this paper, control position of a pneumatic actuator with the PWM solenoid on/off valves using two different pneumatic circuits performed. After deriving the governing dynamic equations, to investigate the circuit effect on system performance, mentioned two pneumatic circuits are introduced. Then in order to control the position of the pneumatic actuator, for both circuits, sliding mode and proportional-integral-derivative controllers are designed. In proceeding, optimum controller parameters are determined by genetic algorithm to achieve minimum control energy and position error. Finally, by performing simulations in Matlab Simulink, performance of designed controllers with optimal parameters is evaluated and compared in the presence of disturbance. According to the obtained results, by comparing the performance of two circuits, it is observed that the first pneumatic circuit with two solenoid valves can track the high-frequency sine reference input better and more precisely in the presence of a nonlinear sliding mode controller. The position tracking error in low-frequency sine reference input using a classic proportional-integral-derivative controller, for a single-valve pneumatic circuit is considerably less than that of a pneumatic circuit of two valves. This indicates the input-output quasi linear behavior of the pneumatic actuator in a single-valve circuit.
    Keywords: Pneumatic Actuator, Position Control, Sliding Mode Controller, PWM Excitation, Genetic Algorithm}
  • نیما جناتیان قادیکلایی، علی کمالی ایگلی، حمید نادران طحان
    در این مقاله بررسی مدل دینامیکی، کنترل موقعیت و تولید مسیر برای یک ربات ماهی دو لینکی ارائه شده است. برای این منظور از مدل دینامیکی یک ربات ماهی دو لینکی مبتنی بر نظریه ی هیدرودینامیکی لایت هیل استفاده می شود. با انجام شبیه سازی های متعدد، ورودی های موثر و نحوه ی تاثیر آن ها بر سرعت خطی ربات، شعاع انحنا ی مسیر و راندمان هیدرودینامیکی بررسی می گردد. جهت تولید مسیر به روش نقطه به نقطه، کنترل کننده ای برای موقعیت ربات طراحی می شود. با تعریف نقطه ی هدف و خطاهای زاویه و فاصله، استراتژی طراحی کنترلر بر اساس محدود نمودن خطای زاویه در یک همسایگی محدود صفر اتخاذ می گردد. نشان داده می شود که محدود نگاه داشتن خطای زاویه در یک همسایگی ده درجه ای صفر، موجب می شود خطای فاصله نیز خود به خود به سمت صفر میل کند. برخلاف روش های پیشین، که در آن ها میل دادن همزمان خطاهای زاویه و فاصله به سمت صفر، موجب صرف تلاش کنترلی فراوانی می شد، استراتژی کنترلی پیشنهاد شده در این مقاله علاوه بر بهبود عملکرد ربات ماهی با صرف تلاش کنترلی کمتر، موجب ساده تر شدن ساختار کنترلر و بی نیازی آن از پسخورد سرعت نیز می شود. در نهایت با استفاده از نتایج بررسی های انجام شده بر روی مدل، نشان داده می شود که استفاده از دامنه ی حداقل برای ربات دو لینکی متوسط راندمان هیدرودینامیکی مسیر را به قدر کافی به مقدار بهینه ی آن نزدیک می نماید.
    کلید واژگان: ربات ماهی, تولید مسیر, هیدرودینامیک لایت هیل, کنترل موقعیت}
    Nima Janatian Ghadikolae, Ali Kamali Eigoli, Hamid Naderan Tahan
    In this paper dynamic model analysis, position control and locomotion generation of a 2-link robotic fish has been presented. For this purpose, the dynamic model of a 2-link robotic fish based on Lighthill hydrodynamic theory is employed. The effect of system inputs on robot linear velocity, radius curvature of path and hydrodynamic efficiency is investigated with a large amount of simulations. A position controller is designed to generate path by the point to point method. By defining target point and angle and distance errors, control design strategy is proposed to limit the angle error to the neighborhood of zero. It is shown that bounding angle error in a ten degree neighborhood of zero, makes the distance error tend to zero. Despite former methods in which, driving both angle and distance errors to zero simultaneously result in huge control effort, the proposed control strategy in addition to improve performance by spending less control effort, make the controller structure simpler and no need to velocity feedback. Finally by using the results of model analysis, it is shown that using minimum amplitude for the 2-link robot drives the average hydrodynamic efficiency of path close enough to its optimum value.
    Keywords: Robotic Fish, Locomotion Generation, Lighthill Hydrodynamics, Position Control}
  • مصطفی تقی زاده، سید مهدی جاووشیان
    در شرایط بارگذاری یکنواخت، استفاده از یک کنترل کننده با ضرایب ثابت می تواند برای سیستم سرونیوماتیک قابل قبول باشد؛ اما در شرایط بارگذاری متغیر با دامنه ی تغییرات گسترده برای دستیابی به عملکرد مطلوب، روش های پیشرفته ترکنترلی بایستی مدنظر قرار گیرند. در این مقاله کنترل کننده ای تطبیقی برای یک سیستم سرونیوماتیک با شیر دو وضعیتی و تحریک PWM تحت بارگذاری متغیر طراحی گردیده و روی آن پیاده سازی شده است. در سیستم سرونیوماتیک تحت آزمایش به جای استفاده از شیر گران قیمت سرو یا پروپرشنال از شیر دو وضعیتی پاسخ سریع با تحریک PWM استفاده شده است. شناسایی پارامترهای سیستم با استفاده از اطلاعات ورودی خروجی به صورت بلادرنگ انجام شده و پارامترهای کنترل کننده بطور لحظه ای تنظیم می شوند. در طراحی کنترل کننده ی تطبیقی پیشنهادی از الگوریتم رگولاتورهای خودتنظیم استفاده شده است. کنترل طراحی شده از طریق یک کارت واسط کامپیوتری روی سیستم سرونیوماتیک مدنظر اعمال شده و عملکرد آن مورد بررسی و مقایسه با روش های کنترل تناسبی مشتق گیر و کنترل چندمدله قرار گرفته است. در روش کنترل چند مدله، برخلاف روش ارائه شده می بایست تعداد محدود و گسسته ای بار مرجع را در میان گستره ی تغییرات بار در نظر گرفته و کنترل کننده های ثابت را متناظر با این نقاط، طراحی یا تنظیم نمود. آزمایش های تجربی انجام شده تحت بارگذاری متغیر عملکرد مطلوب کنترل کننده تطبیقی را به ازای گستره ی کامل تغییرات بار نشان می دهند.
    کلید واژگان: کنترل موقعیت, عملگر نیوماتیک, کنترل کننده تطبیقی, سیگنال PWM}
    Mostafa Taghizadeh, Seyed Mahdi Chavoshian
    Under a constant loading condition, use of a controller with constant coefficients can be acceptable for servo pneumatic systems. However in variable loads with widespread changes, more advanced control methods should be considered to achieve desirable performance. In this paper, an adaptive controller is designed and implemented to a variably loaded servo pneumatic system with PWM driven switching valve. In the under examination servo pneumatic system, PWM driven fast switching valve is used instead of expensive servo or proportional valves. Real time identification of system parameters is performed using input-output data and controller parameters are adjusted instantaneously. “Self-tuning regulators” algorithm, in which controller parameters obtain from solving a design problem, is applied to design the proposed adaptive controller. The designed controller is applied to the servo pneumatic system via an interface board and its performance is compared with PD and multi model controller. Unlike the proposed method in multi model control method, a number of constant loads should be considered and corresponding to each load a fixed controller is designed. Experimental results demonstrate the high performance of the adaptive controller under variable loads.
    Keywords: Position control, Pneumatic Actuator, Adaptive Controller, PWM}
  • احسن سعیدزاده، سیدمهدی رضاعی، عبدالرضا رحیمی، محمد زارعی نژاد*
    عملگرهای هیدرولیکی به طور گسترده ای درصنایع مختلف بویژه در مواقعی که نیروهای اعمالی بسیار بزرگ هستند استفاده می شوند. اما، این سیستم ها در بسیاری از موارد بازده انرژی پایینی دارند. به این منظور حجم بالایی از مطالعات توسط پژوهشگران این حوزه برای بهبود بازده سیستم های الکتروهیدرولیک سروو صورت گرفته است. یکی از جدیدترین شیوه های پیشنهادی جهت افزایش راندمان عملگرهای هیدرولیکی استفاده از سیستم های هیدرولیکی دیجیتال است. قیمت پایین و راندمان انرژی بهتر دو مزیت عمده ای هستند که موجب محبوبیت این سیستم ها در میان پژوهشگران شده است. این مقاله امکان استفاده از یک شیر روشن/خاموش با سرعت سوئیچ بالا به شیوه ای نوین به جای شیر هیدرولیکی سروو به منظور افزایش بازده را مورد بررسی قرار می دهد. در این روش دبی عبوری از شیر روشن/خاموش با تنظیم مقدار مناسب برای زمان کاری PWM اعمالی به آن کنترل می شود. در اینجا دبی اضافی پمپ به جای عبور از شیر اطمینان مستقیما در زمان خاموش بودن شیر به تانک تخلیه شده و در نتیجه اتلاف انرژی ناشی از تخلیه سیال با فشار بالا از طریق شیر اطمینان به طور قابل توجهی کاهش می یابد. در این مساله برای کنترل زمان کاری شیر ، یک کنترلر غیرخطی از روش پسگام طراحی شده است. کارایی این روش با آزمایش آن روی تجهیزات هیدرولیکی و ارائه ی نتایج عملی صحه گذاری شده است.
    کلید واژگان: سیستم های هیدرولیک دیجیتال, بازده انرژی, سوئیچ سریع, کنترل موقعیت}
    Ahsan Saeedzadeh, Seyed Mehdi Rezaei, Abdolreza Rahimi, Mohammad Zareinejad*
    Hydraulic actuators are widely used where high-magnitude forces are exerted; however, they suffer from low energy-efficiency in many cases. To address this issue, there has been a surge in the volume of researches devoted to improving the efficiency of electro-hydraulic servo systems. Digital Hydraulics is the most recent method, proposed by many researchers to improve the efficiency of hydraulic actuators. Low cost and better energy efficiency are two major advantage of these systems that make them popular among researchers. This paper discusses the possibility of using a fast-switching on/off valve in a novel way, instead of servo valves to improve the efficiency of these systems. For this purpose the flow running through the fast-switching valve controlled, employing proper duty cycle. The excess pump flow is discharged to the tank directly instead of going through the relief valve when the valve is off. Thus the wasted energy, caused by the relief valve, is reduced significantly. A nonlinear backstepping controller is designed to control the duty cycle of the PWM signal of the on/off valve. The effectiveness of this method is tested after conducting experiments on a hydraulic test rig and presenting the experimental results.
    Keywords: Digital Hydraulics, energy efficient, fast, switching valve, position control}
  • فرید نجفی*، مرتضی فتحی
    در این مقاله، دو کنترلر ردیابی موقعیت بر اساس روش مدولاسیون پهنای باند برای عملگر نیوماتیکی متشکل از یک سیلندر دوطرفه کنترل شده به وسیله شیرهای سلنوئیدی دو وضعیتی و سه راهه قطع / وصل ارایه شده است. کنترلر اول یک کنترلر PID معمولی است که بهره های آن از روش زیگلر - نیکولز تعیین شده اند. کنترلر دوم، یک کنترلر مود لغزشی است که بر پایه مدل ریاضی ارایه شده و بر اساس الگوریتم PWM خاصی برای غلبه بر برخی عوامل غیرخطی کننده، مثل زمان مرده، در اثر تاخیر زمانی به هنگام باز و بسته شدن شیرها و باند مرده به علت چسبندگی پیستون با جداره سیلندر، طراحی شده است. نتایج کنترلر PID در تست های تجربی سیستم حلقه بسته نشان دهنده مناسب بودن الگوریتم PWM در کنترل سیستم های سرونیوماتیک با دقت بالاست. مقادیر خطاهای حالت ماندگار در پاسخ کنترلر PID به ورودی های پله، نزدیک به میزان دقت قابل اندازه گیری برای موقعیت پیستون در سیستم سرونیوماتیک ساخته شده (0.12 mm) می باشد. مقایسه مقادیر خطای ماکزیمم و جذر میانگین مربعات خطا (RMS) در نتایج تست های حلقه بسته سیستم، در پاسخ به ورودی های سینوسی با فرکانس های مختلف، نشان می دهد کنترلر مواد لغزشی نسبت به کنترلر PID توانایی و دقت بالاتری دارد. این روند، در جایی که فرکانس مسیر ورودی افزایش می یابد، بیشتر محسوس است. این روش در مقایسه با سایر کارهایی هم که در آنها از ریشه های تناسبی استفاده شده، نتایج بهتری را نشان می دهد.
    کلید واژگان: عملگر, سرو نیوماتیک, کنترل موقعیت, کنترل مود لغزشی, مدولاسیون پهنای پالس}
    F. Najafi*, M. Fathi
    In this paper, two position controllers have been developed for a double-acting pneumatic cylinder with two 3/2 on/off solenoid valves, using PWM method. The first one is a PID controller, whose gains have been obtained by Zighler-Nicoltz method. The second one - a Sliding Mode Controller (SMC) - has been designed based on a specific mathematical model, where an appropriate PWM method has been applied to overcome non-linearities such as time delay, during opening or closing of valves, and deadband due to stiction. The results of experimental tests on the closed loop system with the PID controller illustrate that the PWM method is suitable for servo control purposes with high accuracy. Furthermore, high accuracy was also achieved in experimental results in response to step inputs. Small values of maximum and Root Mean Square (RMS) positioning errors in response to sinusoidal inputs with various frequencies show better accuracy of SMC controller in comparison with the PID one. Good performance of the developed SMC is even more evident as frequency increases. These results also show considerable improvements in accuracy in comparison with the results of previous works on costly proportional valves.
    Keywords: Actuator, Servo Pneumatic, Position Control, Sliding Mode Control, Pulse Width Modulation}
  • فرید نجفی، محمدرضا همایی نژاد
    دراین مقاله، مدل سازی ریاضی جدیدی از دینامیک سیستم سرو- نیوماتیک ارایه می گردد. در این روش، نیروهای مزاحم درونی، مانند اصطکاک و نیروهای اعمالی ازخارج به سیستم، اعم از اغتشاشات و یا بارهای متصل به پیستون، می توانند با منطق مقتضی وارد مدل سازی سیستم شده و سهمی را از فشار کل در دو سمت پیستون به خود اختصاص دهند. به عنوان نمونه، توزیع فشار در دو سمت پیستون به گونه ای صورت گرفته که نیروی اصطکاک با توجه به جهت حرکت ونیروی اعمالی به سیستم خنثی گردند. سپس، تنظیم فشار تا آنجا ادامه می یابد که شتاب مطلوب در لغزنده ایجاد گردد. روابط شیر محدود کننده جریان به صورت خطی در مدل سازی وارد می گردد. با توجه به واردشدن عبارت های غیر خطی، مدل سازی ریاضی دینامیک سیستم به وسیله الگوریتم مود لغزشی انجام می گیرد. همچنین، منطق و استراتژی کنترل براساس منطق مود لغزشی در نظر گرفته می شود. در پایان، یک نمونه شبیه سازی کامپیوتری به منظور بررسی صحت روش ارایه شده در مدل سازی و کنترل انجام می گیرد.
    کلید واژگان: کنترل لغزشی, سیستم سرو, نیوماتیک, نیروهای اغتشاشی, کنترل موقعیت}
    F. Najafi, M.R. Homaenejad
    In this work, a new mathematical modeling of servo-pneumatic system's dynamics is presented. In this new modeling, internal forces, such as friction and external forces acting on the moving rod of actuator, such as loads or disturbances, are mathematically modeled with their appropriate logic. First, pressure distribution on two sides of moving piston is assigned to cancel out the friction force with respect to the piston velocity sense and to balance the external forces according to their acting direction. The regulation of pressure continues to provide the desired acceleration in the piston. The model of pressure valves is assumed linear. Due to the entrance of non-linear terms into the equations describing dynamics of the system, mathematical modeling is based on sliding mode logic. Also, sliding mode control algorithm is used to achieve the positioning aim. Finally, a numerical simulation is done to show the performance of the control activity in the presence of the new mathematical modeling.
    Keywords: Sliding Control, Servo–Pneumatic System, Disturbance Forces, Position Control}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال