ردیابی مسیر زمانی ربات چرخدار با استفاده از روشهای غیرخطی پسگام و مد لغزشی
نویسندگان
1 دانشکده برق دانشگاه هوایی شهید ستاری
doi
چکیده
ربات پایه متحرک چرخدار با رانش تفاضلی، متشکل از دو چرخ فعال مستقل و یک چرخ کروی غیرفعال است. این ربات با فرض غلتش خالص چرخها و عدم لغزش، سامانهی غیرخطی و مقید به قیود غیرهولونومیک است. همچنین این سامانه در دسته سامانههای با کمبود عملگر قرار میگیرد. تعقیب مسیرهای حرکت زمانی، یکی از دشوارترین مسائل در حوزه رباتهای چرخدار است که در این مقاله به آن میپردازیم. در این راستا، ابتدا مدل سینماتیکی سامانه بیان میشود که در آن سرعت خطی و سرعت زاویهای ربات، ورودیهای سامانه در نظر گرفته میشوند. پس از تعیین مسیر مرجعی قابل حصول، برای اولین بار کنترلکننده پسگامی در دو مرحله طراحی شده است که پایداری تمام متغیرهای حالت سامانه را به صورت سراسری تضمین میکند. پس از آن کنترلکننده مد لغزشی برای حل مسئله تعقیب مسیرهای حرکت زمانی بر مبنای کنترل ورودی-خروجی طراحی شده است. پایداری این کنترلکننده نیز به صورت سراسری اثبات میشود. سپس بهمنظور ارزیابی و اعتبارسنجی کنترلکنندههای پیشنهادی، مقایسهای با کنترلکننده خطیسازی پسخور، که روشی قدرتمند است، صورت گرفته است. در پایان صحت و قوام کنترلکنندههای طراحی شده نسبت به اغتشاش با شبیهسازی در نرمافزار متلب تصدیق میشود.
