Hệ thống điều khiển phân ly khớp robot bền vững với sự thay đổi tham số cơ học

Abstract

Hệ thống chuyển động robot là một hệ thống có tính phi tuyến mạnh và ràng buộc cao, các tham số động lực học như mô men quán tính, khối lượng tải thường biến đổi và không được xác định chính xác. Các hệ thống điều khiển kinh điển khó thoả mãn yêu cầu độ chính xác chuyển động của cơ cấu tay robot khi tham số động lực học thay đổi. Bài báo trình bày thuật toán đơn giản ước lượng mô men cản tổng biểu thị sự ràng buộc phi tuyến giữa các khớp. Trên cơ sở mô hình toán học độc lập cho một khớp, sẽ xây dựng hệ thống điều khiển vị trí khớp với hai mạch vòng : mạch vòng điều khiển dòng điện động cơ và mạch vòng điều khiển vị trí khớp robot. Tín hiệu bù mô men cản được tính toán và được bổ xung vào tín hiệu đặt mạch vòng dòng điện. Hệ thống điều khiển được áp dụng cho điều khiển quĩ đạo tay máy 2 bậc tự do trong mặt phẳng. Hiệu quả của hệ thống điều khiển được chứng minh bằng một số kết quả mô phỏng quĩ đạo của 2 khớp quay 1, 2 của cơ cấu SCARA cho thấy độ chính xác điều khiển vị trí không phụ thuộc vào sự ràng buộc các khớp cũng như không phụ thuộc vào sự thay đổi của mô men quán tính cơ cấu.