Lantos Béla

Irányítási rendszerek elmélete és tervezése II.

Korszerű szabályozási rendszerek


Robotok kinematikai modellje

Számos, a gyakorlatban elterjedt ipari robot ún. nyíltláncú, elágazás nélküli merev robot, amelynek geometriai modelljét legtöbbször a Denavit–Hartenberg-alakkal írjuk le. A klasszikus eredeti Denavit–Hartenberg-alak mellett, elsősorban a dinamikus modell egyszerűsítése érdekében a módosított Denavit–Hartenberg-alakot is használj ák. A “merev robot” elnevezés idealizálás, és arra utal, hogy a robot garantált pontossági tartományában a rugalmas alakváltozások hatása a szegmensekben vagy a csuklókban elhanyagolható.

Irányítási rendszerek elmélete és tervezése II.

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2016

ISBN: 978 963 059 849 1

Az irányítástechnika (az automatikus szabályozások és vezérlések tudománya) rohamosan fejlődik, eredményei nélkül ma már nem hozhatók létre biztonságos erőművi rendszerek, robotizált gyártórendszereknek, repülőgépek és űrtechnikai berendezések.

A három kötetre tervezett sorozat eme második kötete az irányítástechnika korszerű irányzatait mutatja be. Szerves folytatása az első kötetnek, amely általános rendszertechnikai ismereteket adott és bemutatta az egyváltozós szabályozások tervezési módszereit. Segítséget nyújt a tervezői rendszerek használatához, amelyek korszerű ismereteket igényelnek a szakembertől.

A kötet többváltozós (MIMO) rendszerek irányítási módszereit vizsgálja. Először az irányítástechnikai gyakorlatban fontos szerepet játszó robotok, repülők és helikopterek modelljeinek felállítását mutatja be egységes elvek alapján. Algoritmusokat ad a sztochasztikus (MVC, LQG) optimális irányítások tervezésére frekvenciatartományban. A prediktív irányítások tervezésére frekvenciatartománybeli és állapottérbeli módszereket mutat be, különös figyelmet fordítva a numerikus kérdésekre. Bemutatja a MIMO rendszerek Luenberger-féle normálalakjait. Módszert ad a pólusáthelyezésre, a minimálisrendű állapotmegfigyelő tervezésére, az állapot-visszacsatolás különféle közelítéseire (kimeneti visszacsatolás, projektív irányítás, általánosított PID szabályozás) és a többváltozós rendszer stabil szétcsatolására. Bemutatja az LQ optimális irányítást, a sztochasztikus állapotbecslést Kalman-szűrővel és az LQG optimális irányítás szeparációs elvét. Külön fejezet foglalkozik az adaptív irányítások elméleti alapjaival (bemenet-kimenet stabilitás, passzivitás), a különféle adaptív irányítási módszerekkel (MRAC, STAC), a robotok identifikációjával és a MIMO implicit adaptív irányítással. A kötet részletesen tárgyalja az optimális irányítások elméletének legfontosabb eredményeit skalárkritérium és nem skalárértékű kritérium esetén általános függvényterekben. Az eredményeket példák illusztrálják az optimális irányítás, állapotbecslés és halmazkritériumú optimalizálás területéről. A kötet egyik súlyponti része a nemlineáris rendszerek differenciálgeometriai (Lie-algebrai) elven történő irányításának vizsgálata. A differenciálgeometriai alapozás után először megadja az elérhetőség és a megfigyelhetőség általánosítását nemlineáris rendszerekre, majd az állapot-visszacsatolás elvén és a bemenet-kimenet visszacsatolás elvén alapuló linearizálási módszereket. Külön vizsgálja a differenciálisan sima rendszerek irányítását (flatness control), a visszalépéses (backstepping) technikát és az időinvariáns nemlineáris irányítást, amelyek alkalmazását hajódaru, helikopter és mobilis robot irányítása példáján mutatja be.

A kötet jól hasznosítható az egyetemi szabályozástechnikai szakirányú és PhD képzésben, és rendszertechnikailag megalapozza a sorozat további kötetét (III. Robusztus, LPV és Soft Computing módszerek).

Hivatkozás: https://mersz.hu/lantos-iranyitasi-rendszerek-elmelete-es-tervezese-ii//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave