การควบคุมระยะไกลที่มีเวลาหน่วงโดยใช้ตัวแปรคลื่น

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการควบคุมระบบที่มีตัวหน่วงเวลาโดยใช้วิธีการแปลงเป็นตัวแปรคลื่นโดยมีองศาความอิสระเท่ากับ 2 ซึ่งการควบคุมด้วยวิธีนี้จะทำให้พลังงานของหุ่นมาสเตอร์ที่ส่งให้กับหุ่นสเลฟ มีค่ามากกว่าพลังงานที่หุ่นสเลฟส่งกลับมายังหุ่นมาสเตอร์ หรือเรียกว่าทำให้ระบบเป็นพาสซีส (Passive) จากนั้นผลต่างของพลังงานส่งจากหุ่นมาสเตอร์ไปยังหุ่นสเลฟกับพลังงานที่หุ่นสเลฟส่งให้หุ่นมาสเตอร์จะค่อยๆลดลงจนเป็นศูนย์ นั่นคือระบบจะมีค่าความผิลพลาดสถานะอยู่ตัวเข้าใกล้ศูนย์ การทดลองแบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนที่ 1 ทำการทดลองโดยสร้างระบบเสมือน (Simulation System) ในคอมพิวเตอร์ แล้วทำการควบคุมระบบที่มีตัวหน่วงเวลาไม่คงที่ ซึ่งในการส่งสัญญาณไปกลับให้มีค่าตัวหน่วงเวลาอยู่ระหว่าง 400 มิลลิวินาที ถึง 1000 มิลลิวินาที โดยใช้วิธีควบคุมแบบ Wave variables with predictor, a Kalman filter and Energy regulator ส่วนที่ 2 ทำการควบคุมหุ่นมาสเตอร์กับหุ่นสเลฟ โดยควบคุมระบบที่มีตัวหน่วงเวลาไม่คงที่ ซึ่งในการส่งสัญญาณไปกลับให้มีค่าตัวหน่วงเวลาอยู่ระหว่าง 320 มิลลิวินาที ถึง 400 มิลลิวินาที โดยใช้วิธีควบคุมแบบ Wave variables ซึ่งผลจากการควบคุมมุมของหุ่นมาสเตอร์กับมุมของหุ่นสเลฟในระบบเสมือน พบว่าค่าความผิดพลาดสถานะอยู่ตัวมีค่าเข้าใกล้ศูนย์ ส่วนผลจากการทดลองควบคุมมุมของหุ่นมาสเตอร์กับมุมของหุ่นสเลฟจริง พบว่าค่าความผิดพลาดสถานะอยู่ตัว มีค่าน้อยกว่า 0.8 องศาหรือน้อยกว่า 0.013 เรเดียน และผลจากการควบคุมตำแหน่ง (X,Y) ของหุ่นมาสเตอร์กับหุ่นสเลฟน้อย พบว่ามีค่าความผิดพลาดสถานะอยู่ในแนวแกน X น้อยกว่า 1.9 มิลลิเมตรและมีค่าความผิดพลาดสถานะอยู่ตัวในแนวแกน Y น้อยกว่า 1.7 มิลลิเมตร