طراحی گشتاورهای غیرخطی زمان-محدود مقاوم برای ربات n-درجه آزادی درحضور نامعینی ها و غیرخطی سازهای ورودی شعاعی و ناحیه مرده

در این مقاله، ابتدا مدل دینامیکی جامعی برای ربات بازویی n-درجه آزادی دارای نامعینی ارایه می شود که شامل توصیف عملکرد غیرخطی سازهای ورودی از نوع شعاعی و ناحیه مرده است. سپس، مسئله ی ردیابی زمان-محدود مقاوم مسیرهای دلخواه به صورت روابط ریاضی فرمول بندی و بیان می شود. در ادامه با تعمیم روش کنترل مد لغزشی ترمینال غیرتکین و تعریف خمینه های لغزشی غیرخطی جدید، چندین نوع گشتاورهای ورودی طراحی می شوند تا با وجود نامعینی ها و غیرخطی سازهای ورودی (شعاعی و ناحیه مرده)، متغیرهای پیکربندی مفاصل ربات را در مدت زمان محدودی و بدون هیچ نوع خطاهای حالت ماندگاری به مسیرهای دلخواه برسانند. برای هر دسته از گشتاورهای پیشنهادی، پایداری زمان-محدود سرتاسری سیستم حلقه بسته ی ربات n-درجه آزادی با استفاده از تعدادی لم های کاربردی و نامساوی های متداول به اثبات می رسد و هم چنین روابطی برای تخمین زمان های محدود همگرایی استخراج می شوند. این روابط، ارتباط زمان های محدود همگرایی را با شرایط اولیه ربات و پارامترهای اختیاری موجود درگشتاورهای ورودی نشان می دهند. در انتها، با استفاده از محیط شبیه سازی نرم افزار MATLAB، گشتاورهای طراحی شده به مدل ربات صنعتی چهار-درجه آزادی SCARA با وجود غیرخطی سازهای ورودی اعمال می شوند که نتایج شبیه سازی ها، عملکرد مناسب و قابل قبول ورودی های کنترلی پیشنهادی را نشان می دهند.