تصميم ومحاكاة منهجيات تحكم بروبوت كروي لتتبع مسار مرغوب
الكلمات المفتاحية:
روبوت كروي، التحكم التربيعي الأمثلي الخطي، المتحكم الأمثلي التكاملي، التحكم الضبابي الهجين، التحكم التكيفي ذو النموذج المرجعيالملخص
لقد تطورت الروبوتات بشكل كبير بفضل الأبحاث التي اهتمت بها، ومن هذه الروبوتات هو الروبوت الكروي الذي جذب اهتمام الباحثين وذلك لما له أهمية كبيرة في الحياة العملية، وفي
هذا البحث تم إيجاد النموذج الرياضي الذي يمثل ديناميك الروبوت الكروي، ومن ثم تمثيل المعادلات الديناميكية له بمعادلات الحالة، ومحاكاتها باستخدام الـ Simulink في برنامج الـ Matlab, وكذلك تم في هذا البحث استخدام منهجيات تحكم متقدمة لتحقيق استقرار الروبوت الكروي وتحقيق الملاحقة للمواضع المرجعية وللمسارات المنحنية وللمسارات الدائرية والمسارات لشكل حرف ( ), والمنهجيات المستخدمة هي:
المتحكم الأمثلي التربيعي الخطي PI_LQR، والمتحكم الأمثلي التكاملي LQI، والمتحكم الأمثلي مع المتحكم الضبابي Fuzzy Control، وتم اختبار أداء هذه المتحكمات من أجل الحالة المثالية وهي عدم وجود قوى احتكاك بين الروبوت الكروي ومستوي التماس معه، ومن أجل وجود قوى احتكاك والتي تتناسب قيمتها مع السرعة تم تصميم متحكم تكيفي ذو النموذج المرجعي MARC حيث تمت مقارنة الاستجابات من أجل سرعات خطية مختلفة وقوى احتكاك متناسبة معها وذلك حسب خشونة سطوح التلامس مع الروبوت الكروي.
أوضحت نتائج المحاكاة باستخدام برنامج MATLAB أهمية متحكم التغذية العكسية LQR في تحقيق استقرار النظام. كما اوضحت كذلك تفوق نظام التحكم FUZZY with LQR مقارنة مع نظام التحكم PI with LQR وIntegral-LQR في سرعة الاستجابة وانخفاض قيمة الخطأ الستاتيكي خلال ملاحقة مسار مرغوب بعدم وجود قوى احتكاك بينما أثبت المتحكم التكيفي ذو النموذج المرجعي MARC قوته للاستجابة للاضطرابات وهي قوى الاحتكاك.
