فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سیستم ترکتور-تریلر یک ربات پایه‌متحرک چرخ‌دار متشکل از یک واحد چرخ‌دار مجهز به عملگر به نام ترکتور و یک یا چند واحد چرخ‌دار دیگر به نام تریلر است که به وسیله‌ی یک پین غیرفعال به هم متصل شده‌اند. در این مقاله فرض بر اینست که رانش سیستم بر عهده‌ی ترکتور است و تریلر غیرفعال می‌باشد. در این پژوهش، به مدل‌سازی در سطح سینماتیک پرداخته شده، لذا ورودی‌های سیستم، سرعت خطی تریلر و سرعت زاویه‌ای ترکتور فرض شده است. به دلیل فرض غلتش خالص در چرخ‌ها، با یک سیستم غیرخطی تحت قیود غیرهولونومیک روبرو هستیم. در این مقاله، برای اولین بار، کنترل پیش‌بین، جهت کنترل حرکت ترکتور-تریلر به کار برده شده است و هدف، ردیابی مسیر زمانی تریلر خواهد بود. پس از استخراج مدل سینماتیکی ترکتور-تریلر، یک مسیر هندسی قابل حصول به عنوان مسیر مرجع فرض می‌شود. با خطی‌سازی معادلات سیستم حول مسیر مرجع و استفاده از روش کنترل پیش‌بین مدل مبنا که بر پایه‌ی کنترل بهینه استوار است، یک قانون کنترلی برای تعقیب مسیر هندسی مرجع پیشنهاد می‌شود که همواره تابع هدف تعریف شده را کمینه می‌کند. با در نظر گرفتن اشباع عملگری در ورودی‌های سیستم، یک مساله‌ی بهینه‌سازی مقید، به صورت عددی حل خواهد شد. کنترلر طراحی شده در این مقاله، با کنترلر مرسوم و متداول تناسبی-انتگرال‌گیر-مشتق‌گیر، مقایسه و کارایی بهتر آن نشان داده خواهد شد. در پایان صحت و قوام کنترلر طراحی شده نسبت به اغتشاش و نامعینی در پارامترها، با شبیه‌سازی سیستم در نرم‌افزار متلب تصدیق خواهد شد.