شماره ركورد
26249
شماره راهنما
MEC2 314
عنوان
كنترل سيستمهاي عمليات از راه دور مبتني بر فيلتر كالمن و يادگيري تقويتي در حضور شبكه نامطمئن
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكاترونيك
دانشكده
فني و مهندسي
تاريخ دفاع
1405/06/29
صفحه شمار
133 ص.
استاد راهنما
محمد مطهري فر , نگين سياف
لينك پروفايل استاد راهنما
استاد مشاور
محمد عطائي
كليدواژه فارسي
عمليات از راه دور , فيلتر كالمن , مشاهدهگر اغتشاش غيرخطي , يادگيري تقويتي , از دست رفتن بسته , نويز شبكه ارتباطي , عدم قطعيتهاي پارامتري
چكيده فارسي
سيستم هاي عمليات از راه دور به عنوان يكي از زمينه هاي علم رباتيك، مي توانند انسان ها را از محيط هاي
پرخطر دور نگه داشته و يا دقت انجام يك فرآيند را افزايش دهند. با اين حال، اختلالاتي در سيستم هاي
عمليات از راه دور وجود دارد كه مي توانند موجب ناكارآمدي اين سيستم ها در عمل شوند. دو مورد از اين
اختلالات، از دست رفتن بسته ها و نويز در شبكه ارتباطي است كه ممكن است موجب ناپايداري سيستم
شده و يا عملكرد فرآيند را به شدت تحت تاثير قرار دهد. در اين پژوهش، الگوريتم KF-HLSمبتني بر
فيلتر كالمن براي مواجهه با اين اختلالات معرفي شده و عملكرد آن با روش هاي مرسوم جبران از دست
رفتن بسته در حضور نويز مقايسه مي شود. همچنين، يكي از نامعيني هاي موجود در كنترل كننده ربات ها،
يعني عدم قطعيت در پارامترهاي ربات، با استفاده از دو روش مشاهده گر اغتشاش غيرخطي به عنوان يك
روش كلاسيك و يادگيري تقويتي به عنوان يك روش هوشمند، بهبود داده مي شود. به منظور صحت سنجي
روش هاي پيشنهادي، شبيه سازي براي يك ربات دو درجه آزادي انجام شده است. همچنين، يك تجهيز
آزمايشگاهي يك درجه آزادي براي پياده سازي الگوريتم KF-HLSدر عمل ساخته شده است. نتايج
شبيه سازي و پياده سازي نشان مي دهند كه رويكردهاي ارائه شده در حضور از دست رفتن بسته و عدم
قطعيت هاي پارامتري مي توانند عملكرد سيستم عمليات از راه دور را حفظ كنند.
كليدواژه لاتين
Teleoperation , Kalman Filter , Nonlinear Disturbance Observer , Reinforcement Learning , Packet Loss , Parametric Uncertainty , Communication Channel Noise
عنوان لاتين
Control of Teleoperation Systems Based on Kalman Filter and Reinforcement Learning in the Presence of Unreliable Network
گروه آموزشي
مهندسي مكانيك
چكيده لاتين
Teleoperation systems, as one of the fields of robotics, can keep humans away from
hazardous environments or improve the accuracy of a process. However, several
disturbances and impairments in teleoperation systems can lead to their inefficiency
in practical applications. One of these impairments is packet loss in the communication network, which may cause system instability or significantly affect the performance of the process. In this research, the KF-HLS algorithm, based on the Kalman
filter, is introduced to address this problem, and its performance is compared with
conventional packet loss compensation methods. Furthermore, one of the uncertainties present in robot controllers, namely uncertainty in robot parameters, is addressed
using two approaches: a nonlinear disturbance observer as a classical method and
reinforcement learning algorithm (TD3) as an intelligent method. To validate the
proposed methods, simulations are performed on a two degree of freedom robot.
In addition, a one degree of freedom laboratory setup is constructed to implement
the KF-HLS algorithm in practice. The simulation and experimental results demonstrate that the proposed approaches can impressively preserve the performance of
the teleoperation system in the presence of packet loss and parametric uncertainties.
تعداد فصل ها
6
فهرست مطالب pdf
172037
نويسنده