Например, Бобцов

Динамическое поверхностное управление всенаправленным мобильным роботом с полными ограничениями состояния и насыщением входа

Аннотация:

Введение. Исследована задача управления траекторией движения всенаправленного мобильного робота с полными ограничениями на состояние и насыщением входного сигнала. При движении робота в узком пространстве чрезмерные ошибки отслеживания траектории и скорости могут привести к столкновению. На практике явление насыщения входного сигнала двигателя может привести к тому, что контроллер не сможет достичь требуемых характеристик слежения. По этой причине при проектировании контроллера важно ограничить вектор состояния робота и компенсировать ошибку момента, которая возникает из-за насыщения привода. Метод. С помощью барьерной функции Ляпунова и метода backstepping проектируется виртуальный регулятор и регулятор динамики, которые обеспечивают стабилизацию состояния системы в заданной области ограничений при движении робота по траектории. Производная виртуального закона управления рассчитывается методом динамических поверхностей, что снижает вычислительную сложность. Для устранения влияния неопределенности параметров на движение робота и оценки неизвестных частей его модели применены нейронные сети. Для компенсации ошибок, возникающих при насыщении исполнительных механизмов, создана вспомогательная система. Основные результаты. Имитационный эксперимент выполнен в пакете прикладных программ MATLAB. Экспериментальные исследования показали, что разработанный алгоритм управления может реализовать точное траекторное движение робота в условиях ограничения состояний системы и насыщения входного сигнала в исполнительных механизмах. Обсуждение. Метод может быть применен для решения задачи управления мобильным роботом в ограниченном пространстве. Аналогичным образом он может быть применен ко всем роботам с аналогичной математической моделью.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2024 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО