Esnek robot kollarının modellenmesi ve kontrolü

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi ESNEK ROBOT KOLLARININ MODELLENMESİ VE KONTROLÜ KORAY ÖZEL Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik - Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Altuğ İFTAR 1997 Bu tezde, ilk olarak tek linkli bir esnek robot kolu, ikinci olarak da ilk linki katı ikinci linki ise esnek olan ve uç kısmındaki kütlesi tam olarak bilinmeyen iki linkli bir robot kolu Hamilton prensibi kullanarak modellenmiştir. Tek linkli esnek robot kolu için, durum uzayı denklemlerini oluşturan matris değerlerini istenilen mod sayısı için bulan bir bilgisayar programı MATLAB dilinde hazırlanmıştır. Katı-Esnek robot kolu için de sistemin katı ve esnek hal dinamiğini ifade eden doğrusal olmayan adi diferansiyel denklemleri istenilen mod sayısı için çözerek sistemin tepkisini bulan bir bilgisayar programı MATLAB dilinde hazırlanmıştır. Katı-Esnek robot kolu için eklem açılarının istenilen açılan takip edebilmesi ve uç sapmasının kısa sürede sönümlenebilmesini sağlayacak PD kontrolör tasarlanmıştır. Son olarak da bu kontrolör için simülasyon çıktıları elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Esnek Robot Kollan, Modelleme, PD Kontrol

Ill ABSTRACT Master of Science Thesis MODELING AND CONTROL OF FLEXIBLE ROBOT MANIPULATORS KORAY OZEL Anadolu University Graduate School of Natural and Applied Sciences Electrical and Electronics Engineering Program Supervisor: Prof. Altuğ IFTAR 1997 In this thesis, a one link flexible robot manipulator and a rigid-flexible robot manipulator with an end-effector of unknown mass are modelled using the Hamilton's principle. A program is developed in MATLAB language for the one-link flexible manipulator to calculate the matrix values in the state space equations for any given number of modes. Another program is also developed in MATLAB language for the rigid-flexible robot manipulator to solve the nonlinear ordinary differential equations describing the rigid and flexible dynamics of the system for any desired number of modes. A PD controller is designed for the rigid-flexible manipulator to achieve tracking of desired joint angles and damping tip position oscillations. Finally the system is simulated under the proposed controller. Keywords: Flexible Robot Manipulators, Modeling, PD Control