KFUPM ePrints

OBSERVER BASED ROBUST ADAPTIVE TRACKING FOR UNCERTAIN ROBOT MANIPULATORS WITH EXTERNAL FORCE DISTURBANCE REJECTION

l OBSERVER BASED ROBUST ADAPTIVE TRACKING FOR UNCERTAIN ROBOT MANIPULATORS WITH EXTERNAL FORCE DISTURBANCE REJECTION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
5Mb

Arabic Abstract

التتبع المتكيف المُحكم لأذرع إنسان آلي غير محدد القيم بواسطة نبذ اضطرابات القوة الخارجية القائم على مراقب حيث أن الذراع الآلي الأحادي لم يعد الحل الأمثل للعديد من التطبيقات مثل الألي الأستكشافي فى المنطاق الخطرة وخطوط الأنتاج المؤتمتة ومجال أستكشاف الفضاء وأستكشاف الطاقة فى المياة العميقة ومهمات التشغيل والأصلاح فى البيئات المعادية الخطرة وأيضا الآلي ذاتي التحكم لتنفيذ العمليات فى المناطق البعيدة وأخيراَ فى الأغراض الزراعية. تخطيط مسار الذراع الآلي فى هذة التطبيقات يعد أمراً هاماً. يتأثر أداء الذراع فى تلك الاغراض بنسب الشك البارامترية والابارامترية والديناميكيات الغير منمذجة و أيضاً الأضطرابات الخارجية. هذة التأثيرات بالأضافة الى اخطاء التشغيل ستؤدي أيضاً الى تقليل العمر الأفتراضي للذراع. العديد من أستراتيجيات التحكم الممكنة تم طرحها فى أستبيان الأبحاث السابقة. فى هذة الرسالة نطرح اولاً أستراتيجية التحكم المتكيف المحُكم القائم على مراقب مع كلاُ من معاملات تضخيم المراقب المعتمدة والغير معتمدة على الزمن ثم تنفيذها على أذرع آلية متعددة. الغرض الأساسى هو تقليل الأضطرابات الغير مرغوب فيها وتمكين النظام من تعقب مسار أو نموذج ديناميكي مرجعي مُحدد ومُختار. تم أستخدام طريقة ليابونوف فى أستنتاج معاملات الموالفة وأيضاً ضمان استقرار المخطط المقترح. بداية أظهرت نتائج المحاكاة التي نُفذت على ذراع آلي ثنائي درجة الحرية ان مخطط المتحكم المتكيف المُحكم استطاع تقييد أشارات النظام المغلق وضمن القضاء على نسبة الخطأ فى نظام التتبع لتؤول الى الصفر ومن ثم تطبيق أشارة التحكم هذة على ثلاثة أذرع آلية متطابقة ذات درجة حرية ثنائية يفيد بأن مخطط التحكم التزامني المتكيف المُحكم يستطيع تحقيق تلك القيود لجميع أشارات الأنظمة المغلقة ويضمن تتبع المرجع المحدد بالأضافة الى القضاء على نسبة الخطأ المتزامنة.

English Abstract

Robotics research in today’s era is mainly focused on multi-robot manipulator systems. Since a single robot manipulator is no longer the best solution for several applications such as robotic exploration in hazardous environments, automated production plants, space exploration, deep water energy exploration, operational or recovery missions in hostile environments, autonomous robot for operations in remote locations and agricultural purposes, trajectory planning of the robotic manipulator is significant in these applications. The performance of the manipulator in this endeavor is influenced by parametric, non-parametric uncertainties, unmodeled dynamics and external disturbances. These influences, in addition to operational errors, will also result in the reduced life span of the manipulator. Several possible control strategies have been proposed in the literature. In this thesis, initially we propose an observer based robust adaptive control strategy with both time invariant and time-varying observer gains and then implement it to multiple robot manipulators. The objective is to minimize the undesirable disturbances and make the system follow a chosen reference model or trajectory. Lyapunov method is used to derive the tuning parameters and to ensure the stability of the proposed scheme. Firstly, simulation results carried on two degree of freedom robot manipulator shows that the proposed robust adaptive control scheme achieves boundedness for all the closed-loop signals and ensures convergence of the tracking error, then this control law is applied to three identical two degree of freedom robot manipulator concluding that the proposed robust adaptive synchronization control scheme achieves boundedness for all the closed-loop signals and ensures convergence of both the tracking and synchronization errors.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Systems
Electrical
Divisions:College Of Computer Sciences and Engineering > Systems Engineering Dept
Committee Advisor:Elferik, Sami
Committee Members:Elshefei, Moustafa and Al-Amer, Samir
ID Code:139539
Deposited By:MOHAMMED ABDUL REHAN KHAN (g201301570)
Deposited On:18 May 2015 10:29
Last Modified:18 May 2015 10:29

Repository Staff Only: item control page