چکیده: این پایان نامه به کنترل غیر خطی سیستم رباتیک جوشکاری گاز- فلز می پردازد. در این کلاس کنترلی، فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی (ماشین جوشکاری) و موقعیت انبر جوش هر یک به صورت مجزا کنترل می شوند. پس از معرفی فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی به مدلسازی سینماتیکی و دینامیکی و کنترل غیر خطی ربات اسکارا برای جوشکاری در فضای کار می پردازیم. علاوه بر آن، نیازمندیهای سیستم کنترل جوشکاری رباتیک به ویژه بحث حسگرها و سیستم های ردیابی شکاف معرفی می شوند. حالات تکین در طی مسیر و کنترل ربات بررسی می شوند و مسیر های مناسب طراحی می شود. روشهای مختلف کنترل ربات در فصای کار ارائه و با یکدیگر مقایسه می شوند.کنترل غیر خطی ربات بر مبنای خطی سازی فیدبکی با هدف ردگیری دقیق موقعیت و سرعت انبر جوشکاری برای دست یابی به کیفیت مطلوب جوش ارائه می گردد. به پیامد های عدم قطعیت ها در اجرای خطی سازی فیدبکی پرداخته و روش مقابله با آنها را مطرح می نماییم. جنبه نوآوری این پایان نامه طراحی سیستم کنترل ربات جوشکار در فضای کار با حضور عدم قطعیت است که بطور مستقل از کنترل فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی انجام می شود. به کلیه عدم قطعیت های ساختاری، غیر ساختاری و همچنین اغتشاشات خارجی توجه می شود و روشهای کنترل غیر خطی از جمله خطی سازی فیدبکی، مود لغزشی و کنترل فازی در هر دو فضای مفصلی و دکارتی به منظور کنترل انبر جوشکاری بکار برده می شوند و با معیار خطای ردگیری با هم مقایسه می گردند. در پایان شبیه سازی روش های کنترلی ارائه شده بر روی ربات اسکارا عملکرد سیستم کنترل را تأیید می نماید.