Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết trình bày một thuật toán điều khiển bám quỹ đạo cho rô-bốt tay máy, bộ điều khiển là sự kết hợp của bộ điều khiển thích nghi bền vững và mạng nơ-ron. Bộ điều khiển thích nghi bền vững đảm bảo rô-bốt tay máy bám theo quỹ đạo mong muốn và bất định mô hình. Các hàm không xác định của rô-bốt tay máy được xấp xỉ gần đúng bằng mạng nơ-ron.
Chuyể ộ ủ ộ Manipulators ổ ọ ế ấ ế trượ ộ ữ thờ ữ dụ ự ợ ề mặ ầ ề ể ả ầ ầ khiể ợ ợ (fuzzy ỹ thuậ chẳ [5–7] ả ề ể ố ự ệ ả để giả 90 ế ị ầ ả ệ thố ị ị [2] mộ ố ộ điề ấ ị ằ ề ể ợ ố ộ ế -bố ệ thố ể giả ế ễ ị ộ điề ể ữ ệ ể ự hộ ụ củ ố ộ điề ể ợ ầ ố ợ ộ ố kỹ thuậ ợ ể ể ả ầ ợ [3, 4] ặ ễ ế ế điề ế ổ điể ộ ố ứ ầ ổ ộ ả ế ộ ầ ằ ộ điề ể ự [8–10] ữ ủ -bố ộ ộ điề ị ả ấ ậ ủ ễ ợ [1] khiể chị ậ ả ộ ộ ự mạ ỹ đạ ễ ộ ổ ị ợ ứu ế ế điề ể ợ ủ [11] luậ ề ể ự ề ữ ợ ế ế ế dự ế điề ể ậ ề khiể ế đị nhữ ế ủ ậ ề ể - ự ấ ự [11] Bộ điề cậ thiế ế ậ ỉ ể ề ệ ấ ị ứu ấ ỉ viết tậ ầ ự ấ [11] ấ ầ ị bằ ề ữ ế ề ể ợ ợc kế ợ ộ điề ể đượ ế ế ề ậ ề ể bề ữ -ron đượ ệổ ị ổ ị ủ ệ đượ ứ ả ớ ể ề ế ợ ự [11] kế ợ ẽ đả ả ế ổ ị TỔ Ứ ệ thố rô-bố ợ ả M( ) C( , ) G( ) M( ) G( ) n véc- Sử dụ véc- n ủ nơợ thể đượ mộ - ự ầ - dụ ẩ - ề ể ể xấ ỉ phầ ợ n - Z ố - mộ ủ ị nơ- ế ớ ầ W T S (Z ) wisi (Z ) ầ - n - [s1(Z ), s2(Z ), , sN (Z )]T dụ ọ ố, si (.) ộ (Z exp (2) [W1,W2 , ,Wn ]T W S (Z ) si (Z ) ầ vị ế M ( ),C ( , ),G( ) bấ ữ M( ),C ( , ),G( ) i N ị ậ ả f (Z ) Z đượ ứ ẩ ế (1) ậ n n i )T (Z i ) ,i (3) 1,2, , N i [ i Đố f (Z ) đượ i1 , i2 , , iq ụ ấ véc- ỉ bằ ố W* ọ ]T ủ ấ ỳ f (Z ) : - (2) (vớ ố nơứ z ỗ ủ lớn) ộ nhỏ *T * max f (Z ) W S (Z ) Z ộ ậ z * ộ tả i (4) Z hay W *T S (Z ) f (Z ) (Z ) thể xấ ỉ đồ * ộ (Z ), Z W *T S (Z ) vớ f (Z ) : (5) Z Z vớ ộ ố lượ ố * ủ lớ nhỏ 91 Kế ợ (2) f (4) f (Z ) W W W *, W sử dụ mạ ứ M ( ),C ( , ), G( ) M( ) , C C( , ) r SM ( SC ( M NN ( ) Giả thiế Véc- , Giả thiế n (9) C NN ( , ) r - ủ ẩ ọ M v trí (10) WGT SG ( ố G z ủ ]T [ ch , :N u , b ch nh C ( , ) G( ) b ch , b ch th n C( , ) ch n G( ) Giả thiế c a ế GNN ( ) r C c ứ G( ) ) WCT SC (z WG ầ SG ( (8) G WMT SM ( WM ,WC (7) ủ M ( ),C ( G( ) r ị C GNN ( ) ệ G ợ M C NN ( , ) G( ) , ủ W* ể ướ M NN ( ) C( , ) M ợ M( ) (6) W T S (Z ) f (Z ) d 2.1 Đị i Qu n ch n 0,1, , ế d ế điề ố ển e (11) d r r r ỹ đạ d ố r Tiế r d e r (12) q (13) ố r e e r d ợ ọ ợ ị (14) e, Giả thiế T r (M 2C )r ế (12) (13) (1) M( ) C( , ) G( ) M( ) 92 r C( , ) r G( ) M ( )r C ( , )r (15) WMT SM ( Đố WCT SC (z r ệ (1) điề K pr m M NN ( ) ợ rdt Kp 0, Ki ề ể ậ ậ ề ủ ể ấ Từ (15) C ( , )r [11]: K pr ề Ki (16) r Ki ầ ấ rdt r ịnh ợ ế ế sau: (17) GNN ( ) r ữ ợ ế K r sgn(r ) diag[krii ], krii rdt K pr ỉ C NN ( , ) r r Kr ế WGT SG ( r MNN ( ) m ế GNN ( ) r WCT SC (z r M ( )r r C NN ( , ) WMT SM ( ầ ể Ki r ầ WGT SG ( r ế: (18) i (16) t M ( )r C ( , )r K pr Ki rdt WMT S M ( r r (19) WCT SC (z WM WM ứ (19) WGT SG ( r WM ,WC ể viế WC WC WG WG WG ợ t M ( )r C ( , )r Ki rdt K pr Kr sgn(r ) (20) T M W SM ( Luậ ậ T C W SC (z r ậ ủ ọ Ci Ci WGi - ợ ế ế [11]: ( ) r ri (21) (z ) r ri (22) ( )ri (23) Mi Mi WCi Gi Gi 1,2, , n i ổ ứ T r Mr V Mi V , Ci , ị 2 Đạ W SG ( r ố mạ WMi 2.2 Chọ T G n i Gi ủ ệ kín T t rdt t Ki rdt W TCi ữ Ci WCi ậ n i W TG ệ số đố n i W TMi WMi Mi (24) Gi WGi ứ ị 93 V t Mr T r Mr Ki i n i Sử dụ n rdt ả thiế W TG (25) Cr Ki i ứ (20) r T K pr ể n rT i i ổ ể i T W Ci Ci WCi (25) n WMi Mi W TCi i 1 Ci WCi (26) Gi WGi ức (26): n Biế W TG rT Kr sgn(r ) rT W GT SG Mi WGi W TMi i n V WMi Gi n rdt ế n ợc: t rT Mr V W TMi rT W TM SM W TMi W TG r T W TC SC r n WMi Mi i W TCi r Ci WCi (27) Gi WGi ứ W TM r T W TM S M r1 r2 rn r W M1 r T M2 M2 r W TMn n r T W TC SC r n (27) đượ ế r T K pr V n W i ể r n W i T Mi n rT i n Mi WMi r Mi r i Mn r Ci r i W TGi Gi i r r W TMi W i T Ci Mi n r r i i n Ci WCi i W TCi r Ci r i (28) W T G Gi WGi ứ WMi ế luậ (28) W TMi ổ r T Kr sgn(r ) T Gi Gi i i i W TCi i rT W TG SG n ậ ậ WMi ,WCi (21)-(23) WCi ,WGi WGi ề ệ krii i ể ứ ợc: V r T K pr r T Kr sgn(r ) rT r T K pr (29) ậy: t t (K p ) r T r 94 r T K pr V (0) (30) dương ằ ữ ị trị (K p ) Ln2 r e r T K pr V ỏ nhấ ủ K p Ln2 Ln e ỉ ằ V (0) ụ V e ố Ln2 e t V (0), t ữ (K p ) ữ V (t ) L t ấ ằ r T dt,WM ,WC ,WG bị chặ ị chặn WM ,WC ,WG Từ luậ rằ ả thiế ằ r r Ln , ị t Tiế Ế Ả ố ả thiế ế ậ r ợ ứ Ln từ biể Ln2 Ỏ ỏng Ln ,e d d , Chọ p ố ố củ p2 e p q1 p4g cos q1 p5g cos q1 p5g cos q1 q2 T (0) ợ q2 sin q 0.09 ứ nhấ ể - p3 cos q2 p2 p3q2 sin q2 p3q1 sin q2 ủ ộ điề ể ậ t 2p3 cos q2 p3 cos q2 2.9 0.76 0.87 3.04 0.87 Quỹ đạ Chọ p2 p2 G( ) ể kế ế -b C( , ) ể kế Ln -SIMULINK -bố p1 d Ln r t Ậ M( ) , ứ (16) Ln để r r Ln2 Ln2 r ứ (20) ỏ Ln2 e ằ Ln r Ln từ biể Sử dụ ế ứ ọ Kp q2 0.09 d T (0) 0.0 0.0 T 0.5 sin( t ) sin( t ) 100 0 100 , Ki 100 0 100 95 Kr củ 0.1 0 0.1 trọ Mạ , ố mạ mạ 5.0 ầ củ 1.0 ậ ệ số ứ (21)-(23) M( ) C( 1.5 ợ - ể ướ i 5.0 ậ d ế ả ị 0.5 0.5 1.0 1.5 rô- ỏng -b -b 96 10, Ci ợ th ng ậ ố ),G( ) d e 5, Mi ọ d/dt ậ ầ ế ủ Gi ế ọ i ố -b Nhậ chấ ợ ậ lượ ế ố ầ ộ ầ ề ả , ể ỏ ủ ậ ứ ầ ủ -bố ỹ đạ ặ ố nhỏ ộ thấ ề ể ủ ệ thố ầ độ ệ ả ứ ỏ mạ 1[N][N.m] 7[N][N.m] ấ ị ộ ọ ủ ứ ầ ề ể ỹ đạ ủ ế ể hiệ - ộ ệ thiế ế ướ ậ ậ [11] -ron với - (2011), “ –107 manipulators, (2014) (2020) Human–1949 (2020) Systems Admittance- -Stat –2377 - –7007 97 - (2016) –629 (2018) ystems 1174–1186 (2016) –344 (2017) –2587 (2018) Mani - 10 (2020) –99 11 98 (2004) –2012 - –3633 ... điề ể đượ ế ế ề ậ ề ể bề ữ -ron đượ ệổ ị ổ ị ủ ệ đượ ứ ả ớ ể ề ế ợ ự [11] kế ợ ẽ đả ả ế ổ ị TỔ Ứ ệ thố rô- bố ợ ả M( ) C( , ) G( ) M( ) G( ) n véc- Sử dụ véc- n ủ nơ? ?? thể đượ mộ - ự ầ - dụ ẩ... M( ) G( ) n véc- Sử dụ véc- n ủ nơ? ?? thể đượ mộ - ự ầ - dụ ẩ - ề ể ể xấ ỉ phầ ợ n - Z ố - mộ ủ ị nơ- ế ớ ầ W T S (Z ) wisi (Z ) ầ - n - [s1(Z ), s2(Z ), , sN (Z )]T dụ ọ ố, si (.) ộ (Z exp (2)... 1,2, , N i [ i Đố f (Z ) đượ i1 , i2 , , iq ụ ấ véc- ỉ bằ ố W* ọ ]T ủ ấ ỳ f (Z ) : - (2) (vớ ố nơ? ?? z ỗ ủ lớn) ộ nhỏ *T * max f (Z ) W S (Z ) Z ộ ậ z * ộ tả i (4) Z hay W *T S (Z ) f (Z ) (Z )