Il progetto è diviso principalmente in due cartelle:
- DEBUG: cartella all'interno della quale sono stati sviluppati tutti i codici per l'impementazione delle classi di controllo del sistema SCARA in particolare del controllore in cascate composto dai controllori P ,PI e dai filtri filtro notch (attenuazione della risonanza) e filtro passa basso (attenuazione dei disturbi)
- Progetto: dove è contenuto tutto il codice per l'dentificazione, taratura e calcolo dello score del controllore. AL suo interno è organizzato in:
- controllori: cartella dove risiedono i controllori per l'attuazione del robot SCARA
- file_mat_init: cartella di interscambio dei file.mat generati dagli script contenuti nella cartella identificazione e utilizzati per il calcolo dello score
- identificazione: cartella che contiene gli script necessari per l'identificazione e per la taratura dei controllori
- identificazione_cl: script per eseguire l'identificazione del sistema in closed-loop
- confronto modelli: script utilizzato per valutare l'ordine del modello da utilizzare nella fase di taratura
- taratura_giunto1_PI_interno: script per eseguire la taratura del giunto numero 1 (sia dei controllori che dei filtri). Il sistema di controllo è costituita da un PI nel loop interno e da un P nel loop esterno
- taratura_giunto2_PI_interno: script per eseguire la taratura del giunto numero 2 (sia dei controllori che dei filtri). Il sistema di controllo è costituita da un PI nel loop interno e da un P nel loop esterno
- modelli: contiene i file necessari alla creazione del sistema SCARA e per la valutazione del controllo
- caclolo_score.mlx: livescript per la valutazione delle prestazioni del controllo realizzato
PER L'IDENTIFICAZIONE
- posizionare il modello da identificare nella cartella modelli
- aprire il file identificazione_cl.mlx nella cartella identificazione
- impostare i seguenti elementi:
- il modello nella riga numero 7
- il segnale di eccitazione
- controllore di default (preimpostato un controllo con Kp = 0.01 e Ki =0.1).
- Eseguire la sezione di codice
- Scorrere il codice nella sezione Identificazione e settare i pesi delle frequenze di interesse ( di default è [100-1000]rad/s) e l'ordine del modello desiderato
- la fase di validazione viene eseguita di seguito con la definizione di un seganle eccitante differente rispetto all'identificazione e poi si procede alla verifica
N.B. Il modello viene salvato automaticamente nella cartella file_mat_init con il nome ide_modelli_scara
PER LA TARATURA
- aprire il file taratura_giunto[n] nella cartella identificazione in base al giunto [n] che si vuole controllare
2a. settare nell'apposita sezione del loop interno:
- filtro notch
- filtro passa basso 2b. scegliere i valori di Ki e Kp del controllore interno in base alla frequenza di taglio Wc_des
- l'azione integrale viene posta circa una decade prima wi = wc_des/30 -> Ki = Kp*wi
- l'azione proporzionale viene impostata in modo da ottenere la frequenza di taglio desiderata Kp=(1/abs(freqresp(sistema,wc_des)))
- l'anti wind-up viene implementato con algoritmo di back-calculation e parametro caratteristico Kaw = Ki/Kp
- passare alloop esterno per impostare:
- filtro passa basso
- valore di Kp in base alla w desiderata
N.B. I valori dei controllori vengono salvati nella nella cartella file_mat_init con il nome ctrlX.mat
il progetto consiste nell'identificazione e sucessiva taratura di un controllore attraverso il modello identificato di un robot SCARA a 2 assi, che esegue una movimentazione di pick and place di un determinato oggetto. per la valutazionre della bonta del progetto si usa uno script che fa variare la traettoria e il payload del robot.
leggi di moto:
l'dentificazione è stata eseguita eccitando il giunto interessato con un sweep in frequenza "chirp" a cui si somma un segnle portante. Tramitre appositi algoritmi si sono ricavati la risposta in frequenza del sistema e il modello dell'ordine d'interesse (3° per il primo giunto e 5° per il secondo giunto). Per verificare la correttezza dei modelli otteuti è stata eseguita una fase di validazione eccitando il sistema con un segnale differente. Una volta ricavato il nuovo modello lo si confronta con quello ottenuto precedentemente. l'identificazione è stata eseguita in closed-loop impostando:
- un controllore poco aggressivo per il giunto da indentificare
- un controllore molto aggressivo per il giunto da NON identificare. In tal modo è possibile limitare i movimenti su di esso per non influenzare l'identificazione. Tale controllore implementa un controllo principalmente proporzionale rispetto alla posizione assunta dal giunto controllato.
N.B. il codice necessario è stato realizzato all'interno della cartella identificazione negli script di identificazione dei giunti
Sono stati eseguiti dei test che permettano di verificare sia le condizioni di starting che della condione di saturazione. Tali test sono stati applicati alle classi utilizzate sia in open-loop che in closed-loop per verificare che si comportassero in modo analogo ai controllori realizzati direttamente all'interno di script matlab.
N.B. vedere cartella debug per risulatati
Si è deciso di utilizzare un controllore in cascata nel quale nel loop interno è presente un controllore PI mentre nel loop esterno è presente un controllore P. Per la taratura ci si è affidati al modello del sistema ricavato nella fase di identificazione.
N.B. vedere cartella identificazione taratua giunto 1 PI interno per il codice utilizzato
N.B. vedere cartella identificazione taratua giunto 2 PI interno per il codice utilizzato
