Журнал
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики
УДК:62-50
Номер:5 (151)
Скачать PDF0 Кбайт
Управление отслеживанием траектории для мобильных роботов с адаптивным коэффициентом усиления
Аннотация:
Введение. Исследованы задачи слежения за траекторией и настройки коэффициента усиления регулятора для колесных мобильных роботов. Коэффициент усиления регулятора оказывает большое влияние на процесс отслеживания траектории движения робота. Выбор требуемого коэффициента усиления в процессе проектирования регулятора очень важен, поскольку его значение может влиять на точность и скорость отслеживания. Существующие в настоящее время нейросетевые регуляторы коэффициента усиления имеют сложную структуру и требуют для поиска оптимального значения значительных вычислительных ресурсов. Для решения этой проблемы предложен контроллер слежения за траекторией с простой структурой и адаптивным коэффициентом усиления, реализованный путем объединения контроллера с нейронной сетью. Входным сигналом для контроллера служит ошибка ориентации робота. Контроллер не имеет скрытого слоя и напрямую выдает закон управления отслеживанием траектории. Метод. На основе метода функций Ляпунова разработан кинематический регулятор, обеспечивающий движение робота по опорной траектории. С помощью нейронной сети предложен алгоритм онлайн-регулировки коэффициента усиления, который позволил ускорить изменение коэффициента усиления регулятора и обеспечил надежность его работы. Для разработки регулятора слежения за скоростью на основе ошибки между виртуальной и реальной скоростью применен метод бэкстеппинга. Для учета влияния внешней среды и оценки суммарных возмущений предложен нелинейный наблюдатель возмущений. Основные результаты. Выполнен имитационный эксперимент в среде MATLAB, который показал, что предложенный алгоритм управления позволяет реализовать точное слежение за роботом по заданной траектории. Алгоритм регулировки коэффициента усиления дает возможность быстро и эффективно найти оптимальное значение коэффициента усиления, что повышает устойчивость и эффективность работы регулятора. Обсуждение. Метод может найти применение для решения большинства задач слежения за траекторией движения мобильного робота и решает проблему настройки коэффициента усиления управления.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Разработка адаптивной лазерной головки для компенсации погрешности положения перетяжки пучка во время лазерной обработки с использованием метода обнаружения пятна лазерного излучения
- Исследование изменения чувствительности волоконной брэгговской решетки к температуре и растяжению с помощью нанесения покрытий из легкоплавких металлов
- Исследование влияния наведенного периодического механического напряжения на величину связи поляризационных мод в двулучепреломляющем оптическом волокне
- Метод поиска функции Ляпунова для анализа устойчивости нелинейных систем с использованием генетического алгоритма
- Робастная компенсация возмущений для многоканальных линейных систем с неизмеримым вектором состояния и запаздыванием в канале управления
- Переключение электрических свойств тонкопленочных мемристивных элементов на основе GeTe последовательностями сверхкоротких лазерных импульсов
- Спектральные и кинетические характеристики свернутых в виде свитков ультратонких нанопластин селенида кадмия
- Метод оптимизации параметров установки камеры для видеоконтроля зоны наблюдения произвольной формы
- Использование антропометрических точек для внесения ограничений в синтез трехмерной модели тела человека с помощью SMPL
- Метод тестирования лингвистических моделей машинного обучения текстовыми состязательными примерами
- Новый эффективный адаптивный алгоритм шаблонного поиска для оценки движения
- Кластеризация в аналитике больших данных: системный обзор и сравнительный анализ (обзорная статья)
- Сегментация жестов слов на видео жестового языка
- Метод построения интерпретируемых скрытых марковских моделей для задачи поиска связываемых участков пептидов в последовательностях белков
- Планирование заданий в распределенной вычислительной системе на кристалле с минимизацией потребляемой мощности
- Система маршрутизации клиентов на основе их эмоционального состояния и возраста в системах обслуживания населения
- Последствия малоподвижного поведения для здоровья и выявление неопределенных моделей поведения у взрослых
- Доверительные липшицевы классификаторы: инструмент гарантированной надежности
- Среда визуальной разработки программ многомерных нечетких интервально-логических регуляторов
- Решение задачи пространственного вращения 3D-поверхностей и их отображения на плоскости
- Аналитическое и имитационное моделирование гибких сочленений для мехатронных и робототехнических систем
- Оценка влияния степени заполнения реакционного тигля железо-олово на процессы тепло- и массопереноса в присутствии электрического тока высокой плотности
- Измерение показателя преломления с помощью автоколлимационного гониометра