دانشگاه صنعتی شاهرود مکانیک سازه ها و شاره ها 2251-9475 5 4 2015 12 22 Adaptive Backstepping Control for 4 DOF SCARA Robot in the Presence of Uncertainties کنترل گام به عقب تطبیقی ربات اسکارا 4 درجه آزادی در حضور نامعینی 297 307 684 10.22044/jsfm.2015.684 FA حبیب احمدی استادیار، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی مکانیک حسین حسین پور کلاته دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی مکانیک هانیه اسماعیلی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی مکانیک Journal Article 2015 04 01 Since the Robot dynamic equations contains nonlinear parameters, nonlinear control techniques could be a logical choice to achieve proper tracking and asymptotic convergence. According to this principle, in this paper, backstepping control method is applied to control a SCARA robot at the presence of uncertainty. The backstepping control method is a systematic technique for designing stable nonlinear control systems based on the Lyapunov stability criterion. In practice, the proposed controller should be robust to overcome the disturbances and uncertainties. Therefore in this study, using integrated back-stepping method, a stable controller of SCARA robot is designed with the aim of tracking trajectory. With respect to that the mass and inertia of the robot are not determined practically, an adaptive backstepping controller is implemented to estimate unknown parameters of the system. These controllers are simulated considering SCARA robot with three rotational and one prismatic joint. The results of backstepping method in the presence of external disturbances, and without it, reveals that the backstepping method is a right choice for both cases. از آنجا که دینامیک حاکم بر ربات، دارای معادلات غیرخطی است، برای دستیابی به ردیابی مناسب و همگرایی مجانبی، استفاده از روش‌های کنترل غیرخطی بسیار سودمند است. در این مقاله برای کنترل یک ربات اسکارا در حضور نامعینی از روش گام به‌عقب استفاده شده‌است. روش گام به عقب یک تکنیک سیستماتیک بر پایه لیاپانوف جهت طراحی یک سیستم کنترل پایدار برای سیستم‌های دینامیکی غیرخطی است. از آنجایی که در عمل اغتشاشات و عدم قطعیت‌های مختلفی در سیستم وجود دارد، نیاز است که کنترلر طراحی شده در برابر این عدم قطعیت‌ها و اغتشاشات مقاوم باشد. بنابراین در این تحقیق، با استفاده از روش گام به عقب انتگرالی، یک کنترل‌کننده پایدار جهت ردیابی مسیر برای سیستم غیرخطی ربات اسکارا طراحی و پایداری آن برمبنای تئوری لیاپانوف اثبات شده‌است. با توجه به اینکه در عمل پارامترهای جرم و اینرسی ربات به‌صورت دقیق مشخص نمی‌باشند، با اضافه کردن کنترل‌کننده تطبیقی، کنترل‌کننده گام به عقب تطبیقی برای سیستم مورد مطالعه طراحی شده و به این وسیله تخمین پارامترهای نامعلوم برای استفاده در کنترلر انجام شده و شبیه‌سازی سیستم با توجه به کنترلرهای طراحی شده بر روی ربات اسکارا با سه مفصل دورانی و یک مفصل کشویی صورت پذیرفته است. نتایج نشان داد که روش گام به عقب، انتخاب مناسبی در حضور عدم قطعیت پارامتری و اغتشاشات خارجی می‌باشد. https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_684_218ff7cebbe12e41aabc474145232681.pdf