Esnek Uzuvlu Bir Manipülatörde Yapay Arı Kolonisi Algoritması ile Optimize Edilen Kontrolcü Parametreleri Etkilerinin İncelenmesi

Bu çalışmanın temel amacı, esnek uzuvlu manipülatörün kontrol torku ifadesinde yer alan parametrelerin etkilerinin incelenmesidir. Çalışmada ilk olarak, esnek uzuv varsayılan modlar metodu ile modellenmiştir. Ardından, kontrol torku ifadesi sistem enerjisine bağlı olarak elde edilmiştir. Esnek manipülatör için gerçekleştirilen kontrolde amaç, uzvun istenen konuma ulaşması ve hareket sırasındaki salınımların sönümlenmesi olarak belirlenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, tork ifadesinde yer alan katsayı parametrelerinin belirlenmesinde Yapay Arı Kolonisi (ABC) Algoritması kullanılmıştır. MATLAB ortamında gerçekleştirilen simülasyonlar literatürde ilgili tork ifadesini kullanan bir çalışma ile karşılaştırılmıştır. Son olarak tork ifadesinde yer alan tüm katsayı parametreleri için simülasyonlar tekrarlanarak ilgili parametrelerin optimizasyona dahil edilme gerekliliği incelenmiştir.

Investigation of Controller Parameters Effects for a Flexible Manipulator

The main objective of this study is to examine the effects of the parameters in the control torque expression of the flexible manipulator. First, the flexible manipulator is modelled based on Assumed Mode Method. Then, the control torque expression is obtained depending on the system energy. In the control performed for the flexible manipulator, the aim is determined as achieving the position objective of the flexible manipulator and damping the oscillations during the movement. For this purpose, Artificial Bee Colony (ABC) Algorithm is performed to determine the parameters in the torque expression. The simulations performed in MATLAB are compared with a study in the literature using the related torque expression. Finally, the simulations are repeated for all coefficient parameters in the torque expression and the necessity of including the relevant parameters in the optimization was examined.

___

  • Alam, M. S., & Tokhi, M. O. (2007). Dynamic modelling of a single-link flexible manipulator system: A particle swarm optimisation approach. Journal of Low Frequency Noise Vibration and Active Control, 26(1), 57–72. https://doi.org/10.1260/026309207781487466
  • Dwivedy, S. K., & Eberhard, P. (2006). Dynamic analysis of flexible manipulators, a literature review. Mechanism and Machine Theory, 41(7), 749–777. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2006.01.014
  • Eser, S., & Çetin, S. T. (2021). Optimum control of a flexible single link manipulator with Artificial Bee Colony Algorithm. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. https://doi.org/10.1177/09544062211045480
  • He, W., & Ge, S. S. (2015). Vibration control of a flexible beam with output constraint. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 62(8), 5023–5030. https://doi.org/10.1109/TIE.2015.2400427
  • He, W., & Sun, C. (2016). Boundary feedback stabilisation of a flexible robotic manipulator with constraint. International Journal of Control, 89(3), 635–651. https://doi.org/10.1080/00207179.2015.1088966
  • Karaboğa, D. (2005). An Idea Based on Honey Bee Swarm for Numerical Optimisation. TECHNICAL REPORT-TR06.
  • Liu, Z., Liu, J., & He, W. (2016). Adaptive boundary control of a flexible manipulator with input saturation. International Journal of Control, 89(6), 1191–1202. https://doi.org/10.1080/00207179.2015.1125022
  • Liu, Z., Liu, J., & He, W. (2018). Boundary control of an Euler–Bernoulli beam with input and output restrictions. Nonlinear Dynamics, 92(2), 531–541. https://doi.org/10.1007/s11071-018-4073-9
  • Loudini, M. (2013). Modelling and intelligent control of an elastic link robot manipulator. International Journal of Advanced Robotic Systems, 10. https://doi.org/10.5772/51102
  • Meng, Q. X., Lai, X. Z., Wang, Y. W., & Wu, M. (2018). A fast stable control strategy based on system energy for a planar single-link flexible manipulator. Nonlinear Dynamics, 94(1), 615–626. https://doi.org/10.1007/s11071-018-4380-1
  • Sakawa, Y., Matsuno, F., & Fukushima, S. (1985). Modeling and feedback control of a flexible arm. Journal of Robotic Systems, 2(4), 453–472. https://doi.org/10.1002/rob.4620020409
  • Sun, C., Gao, H., He, W., & Yu, Y. (2018). Fuzzy neural network control of a flexible robotic manipulator using assumed mode method. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 29(11), 5214–5227. https://doi.org/10.1109/TNNLS.2017.2743103
  • Sun, C., He, W., & Hong, J. (2017). Neural Network Control of a Flexible Robotic Manipulator Using the Lumped Spring-Mass Model. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 47(8), 1863–1874. https://doi.org/10.1109/TSMC.2016.2562506
  • Supriyono, H., & Tokhi, M. O. (2012). Parametric modelling approach using bacterial foraging algorithms for modelling of flexible manipulator systems. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 25(5), 898–916. https://doi.org/10.1016/j.engappai.2012.03.004
  • Xu, B. (2018). Composite learning control of flexible-link manipulator using NN and DOB. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 48(11), 1979–1985. https://doi.org/10.1109/TSMC.2017.2700433
  • Yang, H. J., & Tan, M. (2018). Sliding Mode Control for Flexible-link Manipulators Based on Adaptive Neural Networks. International Journal of Automation and Computing, 15(2), 239–248. https://doi.org/10.1007/s11633-018-1122-2
  • Yang, H., & Liu, J. (2016). Distributed piezoelectric vibration control for a flexible-link manipulator based on an observer in the form of partial differential equations. Journal of Sound and Vibration, 363, 77–96. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2015.11.001
  • Zhao, Z., He, X., & Ahn, C. K. (2019). Boundary Disturbance Observer-Based Control of a Vibrating Single-Link Flexible Manipulator. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 51(4), 2382–2390. https://doi.org/10.1109/tsmc.2019.2912900
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 2687-3729
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2018
  • Yayıncı: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

İlaç Taşımaya Yönelik Yeni Mezogözenekli Fe3O4 Nanotüplerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Fatma ULUSAL, Nalan ÖZDEMİR

Gundelia dersim Eksozom-Benzeri Nanopartiküllerin İnsan Kolon ve Akciğer Kanser Hücre Hatlarında Hücre Canlılığı Üzerine Etkileri

Fazilet ERMAN, Gül KAYA, Semra TÜRKOĞLU

Yumurtacı Bıldırcın (Coturnix coturnix japonica) Karma Yemlerine Farklı Formlarda Biberiye Esansiyel Yağı İlavesinin Performans, Yumurta Kalitesi ve Yumurta Antioksidan Özellikleri Üzerine Etkisi

Behlül SEVİM, Osman OLGUN, Gözde KILINÇ, Musa YAVUZ

Aktif Maden Atık Barajlarının Bitkilerle Güçlendirilip Rehabilite Edilmesine Dair Yeni Yaklaşım Önerisi

Mert GÜLLÜ

Borlanmış AISI M2 Yüksek Hız Çeliğinde Tek Fazlı (Fe2B) Borür Tabakası Oluşumu

Tuna AYDOĞMUŞ, Bünyamin ÇİÇEK, Polat TOPUZ, Özlem AYDIN

Prunus divaricata var (Yonuz erik) metanol ekstraktının toplam fenolik bileşik ve toplam antioksidan/oksidan kapasitesinin araştırılması

Haci Ahmet DEVECİ, Şenay GÖRÜCÜ YILMAZ, Ayla DEVECİ

Etçi Damızlık Tavuklarda Yumurta Verimi ve Kalitesi Üzerine Rasyona İlave Edilen Organik Bağlı Mineral+Vit D Katkısının Etkisi

Alp ATAY, Harun KUTAY, Ladine BAYKAL ÇELİK, Nurten YILMAZ, Yusuf UZUN, Özcan YÜCELT, Hasan KUTLU

Trafik Yoğunluğunun Takibi için Zaman Serileri Analizi Tabanlı Karar Destek Sisteminin Uygulanması

Ahmet YÜCEL

Escherichia coli'de Acinetobacter baumannii OccAB1 Porin Proteininin Klonlanması, Ekspresyonu ve Saflaştırılması

Özge KAYGUSUZ İZGÖRDÜ, Cihan DARCAN, Fatma DOĞAN GUZEL

Gıda Atıklarının Fermentasyon Ortamı Olarak Kullanıldığı Anaerobik Parçalanma Yöntemi Üzerine Bir İnceleme

Mine Nazan KERİMAK ÖNER