An Experimental Evaluation of Control Modes for Pneumatic Artificial Muscles Using Fast on/off Valves

Authors : Elif Tuğba BAĞLAR, Cabbar Veysel BAYSAL

Pages : 401-412

Doi:10.21605/cukurovaummfd.792431

View : 18 | Download : 14

Publication Date : 2020-06-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Pnömatik Yapay Kaslar (PAM), yüksek kuvvet/ağırlık oranı, yumuşak ve esnek yapı, insan için aşırı güvenli, bakım kolaylığı ve düşük maliyet gibi birçok avantaja sahip çok yönlü eyleyicilerdir. Öte yandan, doğrusal olmayan karakteristik özellikleri, PAM’ın yaygın kullanımını kısıtlayan önemli bir faktör olarak, kontrol eylemlerinde zorluklar getirir. Literatürde kontrol sorununu çözmek için çeşitli çalışmalar vardır ve o çalışmaların sonuçları hala basit ve etkili bir kontrol sistemine ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Bu çalışmada, kontrol hedefine ulaşmanın ilk adımı olarak, literatürde yaygın kullanılan üç doğrusal olmayan kontrolör, deneysel bir değerlendirme için seçilmiştir. Uygulanan kontrolörler, ‘Klasik PID denetleyici’, ‘Bulanık PID Denetleyici’ ve ‘Kayan Kipli Denetleyicidir’ (SMC). Performans değerlendirmesi, hızlı on/off valfleri ile çalıştırılan Festo PAM’lar tarafından sürülen, 1-D robotik kol ortezi olan bir test teçhizatı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarına göre, model serbest bir Sugeno tipi kombine bulanık PID kontrolörü, pnömatik yapay kasların (PAM) kontrol sorunu için basit ve etkili bir çözüm olabileceğini göstererek en başarılı performansı vermiştir.
Keywords : Pnömatik yapay kas, PID denetleyici, Bulanık PID denetleyici, Hızlı aç kapa valf