בקרה

1. ב"ה בקרה תומר באום

2. סוגי בקרה • חוג פתוחOpen-loop control : אנו מכוונים את הרובוט למצב הבא שהוא אמור להיות בו לפי מודל מסוים, כמו שעשינו בקינמטיקה הפוכה. אין לנו מושג אם הגענו למצב שרצינו להיות בו או לא. הצלחת בקרה כזו תלויה באיכות המודל.

3. feedforward control : המערכת מקבלת הוראות או מידע חיצוני ומגיבה אליו לפי כללים קבועים מראש feedback control (היזון חוזר): המערכת מגיבה לפי חוק בקרה נתון למדידות של המשתנה וחישוב של השגיאה שנוצרה ביחס לערך המשתנה שהיינו רוצים שייתקבל. למשל: שמירת מהירות קבועה של רובוט.

4. Adaptive control : תוצאות הפעולות הקודמות משפיעות על חוק הבקרה ועל מבנה המודל. תחום שמתפתח מאד בשנים האחרונות.

5. PID • ניקח אות כניסה עם מדרגה בזמן T : • אנו שואפים שהתגובה תאופיין ע"י: • גידול חד ומהיר • תגובת יתר (overshoot ) מינימלי • התיצבות מהירה על 1

6. חוקי בקרה אפשריים עבור היזון חוזר • פרופורציונאלי (P): בעיה: הגבר גדול מדי עלול לגרום לאוסילציות. בעיה נוספת: עלול להתכנס לטעות קבועה. ( הצטברות הטעות לא משפיעה)

7. איך אפשר להימנע מטעות קבועה • הגבר אינטגרלי (I):

8. שיפור אפשרי נוסף • הגבר ניגזרת (D): • השפעות אפשריות: • יכול לצמצם את ה overshoot • חסרון: רגיש לרעש • לא יתקן טעות קבועה

9. שילובים נפוצים • PD: מקובל בבקרת תהליך בתעשייה • PID: שימושי ברובוטים נעים • איך נקבע את המשקולות השונים? • נמצא את תגובת המערכת למדרגה ללא משוב. • הוסיפו חוק פרופורציונאלי כדי לשפר את זמן התגובה • הוסיפו נגזרת כדי להוריד overshoot • הוסיפו אינטגרל כדי להימנע מטעות קבועה

10. reference • http://www.engin.umich.edu/group/ctm/PID/PID.html#p • http://bestune.50megs.com/piddesign.htm • “Introduction to Robotics” by PJ McKerrow • “Introduction to Control Theory” by OLR Jacobs • http://www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edu/academic/class/16311/www/ppp/ • http://math.haifa.ac.il/robotics/Nov_03/control.pdf