Akademik Veri Yönetim Sistemi
F.Ü. Uzay ve Savunma Teknolojileri Dergisi, cilt.1, sa.1, ss.180-185, 2022 (Hakemli Dergi)
Bu bildiride, iki eklemli robotik kol tasarımı için ayrık
zamanda bir pozisyon denetleyicisi tasarlanmış olup sürekli
zamanda tasarlanmış bir PID denetleyicisi ile performans
kıyasları verilmiştir. Robot manipülatörlerle yapılan işlerde
hassas konumlandırma en temel performans kriterlerinden
biridir. İlerleyen teknolojiyle birlikte gelişen bilgisayar ve
mikroişlemci sistemlerinin getirdiği operasyonel kısıtlar,
dijital denetleyicilerin kullanımını kaçınılmaz kılmıştır. Bu
sebeple, robot manipülatörlerin ayrık zamanda pozisyon
kontrolü değerli bir çalışma alanıdır. Sunulan ayrık denetleyici
Lyapunov Kararlılık Teoremine dayalı enerji tabanlı oransal
bir denetleyici olarak tasarlanmıştır. Yapılan simülasyonlar
sonucunda ise her iki çeşit kontrolcü sınamasında kullanılan
örnekleme zamanında, sürekli zamanda tasarlanan PID
denetleyicisi kararsızlığa giderken bu bildiride sunulan ayrık
denetleyici, her iki eksen için de kararlı bölgede kalmıştır. Her
iki eksen için de yüksek hassasiyette konum kontrolü başarı ile
gerçekleştirilmiştir. Ayrıca sunulan denetleyiciyle, ayrık
denetleyicilerin dijital platformlardaki hızlı modifikasyon
kabiliyetleri uyarınca, operasyonel farklılıklardan doğabilecek
muhtemel tasarım belirsizlikleri rahatlıkla ikame
edilebilmektedir.
In this paper, a discrete-time position controller was designed for two-joint robotic arm design and performance comparisons with a continuous-time PID controller are given. Precise positioning is one of the most essential performance criteria in robot manipulator usage. Operational constraints brought about by computer and microprocessor systems developing with advancing technology have made the use of digital controllers inevitable. For this reason, discrete-time position control of robot manipulators is a valuable field of study for research. The proposed discrete controller is designed as an energy-based proportional controller based on Lyapunov Stability Theorem. As a result of the simulations, while the continuous PID controller was not in the stable region at the sampling time used in both types of controller testing, the discrete controller presented in this paper remained in the stable region for both axes. High precision position control for both axes has been successfully achieved. In addition, with the proposed controller, possible design uncertainties that may arise from operational differences can be easily compensated in accordance with the rapid and flexible modification capabilities of discrete controllers on digital platforms.