کنترل آرایش انعطافپذیر رهبر-پیرو رباتهای پایه متحرک چرخدار مبتنی بر پسگام تلفیق شده با بیونرودینامیک | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 11, Volume 16, Issue 4, 1395, Pages 88-98 PDF (523.75 K) | ||
| Authors | ||
| مریم عسگری1; محمدرضا جاهد مطلق2; خلیل عالی پور* 3 | ||
| 1مهندسی مکاترونیک گرایش اتوماتیک و کنترل تولید، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین | ||
| 2مهندسی کنترل، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران | ||
| 3استادیار/ دانشگاه تهران | ||
| Abstract | ||
| این مقاله به مسئله کنترل آرایش رهبر-پیرو برای رباتهای پایه متحرک غیرهولونومیک، مبتنی بر کنترلکننده پسگام، در حضور موانع میپردازد. مدل سینماتیکی ربات و قید غیرهولونومیک آن معرفی شده، سپس به کمک تکنیک پسگام، رویکرد کنترل آرایش رهبر-پیرو، پیاده میشود. برای حل مسئلهی پرشهای ناگهانی سرعت، در کنترل-کننده پسگام، از تلفیق نرودینامیک ملهم از بیولوژیک استفاده شده است. در پژوهشهای پیشین از مدل فاصله-زاویه استفاده شده و فاصله و زاویه مطلوب ثابت فرض شده-اند. در این مقاله، به منظور افزایش انعطافپذیری آرایش، این فرض محدودکننده حذف شده و فاصله و زاویهی مطلوب، متغیر با زمان فرض میشوند. در ادامه، معادلات دینامیک خطا استخراج شده و کنترلکننده جدیدی طراحی میگردد. یک قانون کنترل کمکی نیز برای مشتق زاویه مرجع پیروها ارائه میشود تا پایداری مجانبی کلی پیروها و پایداری محلی کل آرایش را به کمک تئوری لیاپانوف تضمین کند. نمونه بارز از نیاز به تغییر فاصله و زاویه مطلوب، زمانی است که مانعی در مسیر پیرو وجود دارد که در مسیر رهبر آن نیست. برای اجتناب از برخورد پیرو با مانع، توابع متغیر با زمان مناسب برای فاصله و زاویه مطلوب انتخاب شده و در کنترلکننده جدید، جایگزین می-شوند. نتایج شبیه سازیها نشان میدهند که ربات پیرو میتواند رهبر بلادرنگ خود را، با کنترلکننده سینماتیکی پیشنهادی، دنبال کند درحالیکه از برخورد با موانع نیز اجتناب مینماید. به علاوه، ورودیهای کنترلی در لحظهی شروع و نیز به هنگام گذر از موانع، پرشهای ناگهانی نداشته و قابل قبول هستند که این خود از دستاوردهای تلفیق بیونرودینامیک، با کنترلکننده پسگام است. | ||
| Keywords | ||
| کنترل آرایش رهبر-پیرو; ربات پایه متحرک غیرهولونومیک; تکنیک پسگام; بیونرودینامیک; اجتناب از برخورد با مانع | ||
|
Statistics Article View: 391 PDF Download: 454 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,174 |
| Number of Articles | 24,684 |
| Article View | 25,074,124 |
| PDF Download | 17,775,361 |