Sliding mode control of a planar flexible single-arm robot

Özet

Bu çalışmada, düzlemsel bir elastik robot kolunun kayan kipli kontrolü gerçekleştirilmiştir. Bu tip robotik sistemler, üretim hatlarında, tehlikeli proseslerde, uzaktan malzeme taşımada kullanılmaktadır. Çalışmanın ilk kısmında, sistemin matematik modeli oluşturulmuştur. Tasarım gerçekleştirilirken kontrolcünün parametre değişimlerine karşı duyarlı olması amaçlanmıştır. Kayan kipli denetim bu tip uygulamalarda en çok uygulanan kontrol yöntemidir. Bilinen kayan kipli denetimde en önemli problem sistemde çatırtı oluşmasıdır. Bu nedenle robotu tahrik eden mekanizmalar zarar görebilmektedir. Diğer taraftan, motor güç devresi, motor momentindeki ani değişimleri sağlayamayabilir. Çalışmanın ikinci kısmında çatırtısız kayan kipli denetim elemanı ve bunun elastik robot kola uygulanması verilmiştir. Çalışmanın sonunda ise simulasyonlar yapılmış ve sonuçlar irdelenmiştir.

Abstract

Sliding Mode Control of a planar flexible single-arm robot is the subject of this paper. Such systems are used in material handling, in remote and dangerous environments and in production line. In the first part of the study, mathematical model of the system has been obtained. The design of robot controller should have obviously robust character. Sliding mode control has been increasingly used in such applications. The most important problem in classical sliding mode control is the chattering problem. In such cases, the gear mechanism of the robot could be broken. Besides, the output of the motor drive circuit may not follow these sudden changes, hi the second part of this study; therefore, non-chattering sliding mode control has been developed and applied to a flexible robot arm. Finally, a simulation study has been carried out and results have been discussed.