کنترل ربات متحرک چرخ‌دار برای تعقیب مسیر به روش الگوریتم کنترلی غیر مبتنی بر مدل با خطاهای فیلتر شده PD-action

Abstract

در این مقاله، کنترل تعقیب مسیر مرجع زمانی توسط یک ربات متحرک چرخ‌دار ، مورد تحلیل و بررسی قرار می‌گیرد. ربات متحرک چرخ‌دار، یک سیستم غیرخطی بوده و دارای سه مختصه تعمیم‌یافته (x,y,ϕ) و یک قید غیر هولونومیک ، می‌باشد. در ابتدا، معادلات سینماتیکی و دینامیکی ربات استخراج می‌شود. یک الگوریتم کنترلی غیر مدل مبنا با استفاده از خطاهای فیلتر شده PD-action برای کنترل ربات متحرک چرخ‌دار ارائه شده است. مدل‌های کنترلی غیر مدل مبنا به دلیل عدم وابستگی به مدل دینامیکی ربات، پایین بودن هزینه محاسباتی و همچنین مقاوم بودن در برابر عدم قطعیت‌های مدل، نسبت به مدل‌های کنترلی مدل مبنا مناسب‌تر هستند. با استفاده از تابع لیاپانوف مناسب و همینطور بکار بردن لم باربالات ، پایداری مجانبی کنترل‌کننده مدار بسته برای تعقیب مسیر مرجع زمانی، اثبات می‌شود. در نهایت، نتایج شبیه‌سازی و پیاده‌سازی آزمایشگاهی روش کنترلی پیشنهادی ارائه می‌شود. نتایج حاصله نشان می‌دهد که بدون نیاز به اطلاعات مربوط به مدل دینامیکی و با کاهش دادن بار محاسباتی، عملکرد الگوریتم کنترلی پیشنهادی، قابل قبول می‌باشد. بنابراین، الگوریتم کنترلی پیشنهادی یک الگوریتم ساده است که نسبت به تئوری‌های پیچیده با بار محاسباتی بالا نتایج قابل قبولی می‌دهد، در نتیجه این الگوریتم صنعتی‌تر می‌باشد.