دوره 15، شماره 1 - ( مجله کنترل، جلد 15، شماره 1، بهار 1400 )
جلد 15 شماره 1,1400 صفحات 112-93 |
برگشت به فهرست نسخه ها
ملیحه کاظمی پور1 
، خوشنام شجاعی* 1
، خوشنام شجاعی* 1
1- دانشکده مهندسی برق،دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد،نجف آباد، ایران
چکیده: (4210 مشاهده)
در این مقاله، مسأله کنترل ردیابی مسیرهای زمانی مرجع برای گروهی از ربات های متحرک چرخ دار غیرهولونومیک تراکتور- تریلر بر مبنای روش پیشرو-پیرو، در حضور اغتشاشات خارجی و نامعینی های پارامتری مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، ابتدا معادلات سینماتیک و دینامیک صف آرایی ربات تراکتور- تریلر ارائه و با تعریف بردار خطای حالات، مدل آرایش پیشرو-پیرو تولید شده است. سپس، با استفاه از مدل دینامیک آرایش بندی، یک رؤیتگر اغتشاش غیرخطی جهت تخمین و جبران اغتشاشات خارجی طراحی شده و مدلی جدید از سیستم به دست آمده است. در ادامه، با در نظر گرفتن مدل مبتنی بر رؤیتگر، یک کنترل کننده سطح دینامیکی زمان محدود طراحی و پیشنهاد شده است. طرح پیشنهادی کرانداری سیگنال های حلقه بسته و همگرایی سریع خطای ردیابی در زمان محدود را تضمین می کند. به علاوه، با بهره گیری از یک تخمین زن فازی تطبیقی، نامعینی های پارامتری با دقت بسیار خوبی تخمین زده می شود. در پایان، پایداری زمان محدود سیستم کنترل حلقه بسته از طریق تئوری لیاپانوف تعمیم یافته اثبات شده و میزان اثربخشی الگوریتم پیشنهادی از طریق شبیه سازی ها نشان داده می شود.
واژه‌های کلیدی: ربات تراکتور- تریلر، رؤیتگر اغتشاش، فازی تطبیقی، قیدهای غیرهولونومیک، کنترل سطح دینامیکی زمان محدود.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1399/3/13 | پذیرش: 1399/10/7 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1399/12/9 | انتشار: 1400/3/1
دریافت: 1399/3/13 | پذیرش: 1399/10/7 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1399/12/9 | انتشار: 1400/3/1
فهرست منابع
1. [1] B. Deepak, D. R. Parhi, and A. K. Jha, "Kinematic Model of Wheeled Mobile Robots," Int. J. on Recent Trends in Engineering & Technology, vol. 5, no. 4, pp. 5-10, 2011.
2. [2] J. Cheng, B. Wang, Y. Zhang, and Z. Wang, "Backward orientation tracking control of mobile robot with N trailers," International Journal of Control, Automation and Systems, vol. 15, no. 2, pp. 867-874, 2017. [DOI:10.1007/s12555-015-0382-7]
3. [3] J. L. Martínez, J. Morales, A. Mandow, and A. García-Cerezo, "Steering limitations for a vehicle pulling passive trailers," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 16, no. 4, pp. 809-818, 2008. [DOI:10.1109/TCST.2007.916293]
4. [4] C. Altafini, "Some properties of the general n-trailer," International Journal of Control, vol. 74, no. 4, pp. 409-424, 2001. [DOI:10.1080/00207170010010579]
5. [5] J. David and P. Manivannan, "Control of truck-trailer mobile robots: a survey," Intelligent Service Robotics, vol. 7, no. 4, pp. 245-258, 2014. [DOI:10.1007/s11370-014-0152-z]
6. [6] J. Morales, J. L. Martínez, A. Mandow, and A. J. García-Cerezo, "Steering the last trailer as a virtual tractor for reversing vehicles with passive on-and off-axle hitches," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 60, no. 12, pp. 5729-5736, 2013. [DOI:10.1109/TIE.2013.2240631]
7. [7] J. Yuan, F. Sun, and Y. Huang, "Trajectory generation and tracking control for double-steering tractor-trailer mobile robots with on-axle hitching," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 62, no. 12, pp. 7665-7677, 2015. [DOI:10.1109/TIE.2015.2455016]
8. [8] J. Yuan, "Hierarchical motion planning for multisteering tractor-trailer mobile robots with on-axle hitching," IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol. 22, no. 4, pp. 1652-1662, 2017. [DOI:10.1109/TMECH.2017.2695651]
9. [9] E. Kayacan, E. Kayacan, H. Ramon, and W. Saeys, "Learning in centralized nonlinear model predictive control: Application to an autonomous tractor-trailer system," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 23, no. 1, pp. 197-205, 2014. [DOI:10.1109/TCST.2014.2321514]
10. [10] E. Kayacan, H. Ramon, and W. Saeys, "Robust trajectory tracking error model-based predictive control for unmanned ground vehicles," IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol. 21, no. 2, pp. 806-814, 2015. [DOI:10.1109/TMECH.2015.2492984]
11. [11] P. Kassaeiyan, B. Tarvirdizadeh, and K. Alipour, "Control of tractor-trailer wheeled robots considering self-collision effect and actuator saturation limitations," Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 127, pp. 388-411, 2019. [DOI:10.1016/j.ymssp.2019.03.016]
12. [12] A. K. Khalaji and S. A. A. Moosavian, "Stabilization of a tractor-trailer wheeled robot," Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 30, no. 1, pp. 421-428, 2016. [DOI:10.1007/s12206-015-1246-z]
13. [13] A. K. Khalaji and S. A. A. Moosavian, "Switching control of a Tractor-Trailer wheeled robot," International Journal of Robotics and Automation, vol. 30, no. 2, p. 10.2316, 2015. [DOI:10.2316/Journal.206.2015.2.206-4068]
14. [14] A. K. Khalaji and S. A. A. Moosavian, "Modified transpose Jacobian control of a tractor-trailer wheeled robot," Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 29, no. 9, pp. 3961-3969, 2015. [DOI:10.1007/s12206-015-0841-3]
15. [15] K. Alipour, A. B. Robat, and B. Tarvirdizadeh, "Dynamics modeling and sliding mode control of tractor-trailer wheeled mobile robots subject to wheels' slip," Mechanism and Machine Theory, vol. 138, pp. 16-37, 2019. [DOI:10.1016/j.mechmachtheory.2019.03.038]
16. [16] A. Keymasi Khalaji and S. A. A. Moosavian, "Adaptive sliding mode control of a wheeled mobile robot towing a trailer," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, vol. 229, no. 2, pp. 169-183, 2015. [DOI:10.1177/0959651814550539]
17. [17] A. Keymasi Khalaji and S. A. A. Moosavian, "Design and implementation of a fuzzy sliding mode control law for a wheeled robot towing a trailer," Modares Mechanical Engineering, vol. 14, no. 4, pp. 91-98, 2014.
18. [18] N. T. Binh, N. A. Tung, D. P. Nam, and N. H. Quang, "An adaptive backstepping trajectory tracking control of a tractor trailer wheeled mobile robot," International Journal of Control, Automation and Systems, vol. 17, no. 2, pp. 465-473, 2019. [DOI:10.1007/s12555-017-0711-0]
19. [19] A. K. Khalaji and S. A. A. Moosavian, "Robust adaptive controller for a tractor-trailer mobile robot," IEEE Transactions on Mechatronics, vol. 19, no. 3, pp. 943-953, 2013. [DOI:10.1109/TMECH.2013.2261534]
20. [20] M. Yue, X. Hou, R. Gao, and J. Chen, "Trajectory tracking control for tractor-trailer vehicles: a coordinated control approach," Nonlinear Dynamics, vol. 91, no. 2, pp. 1061-1074, 2018. [DOI:10.1007/s11071-017-3928-9]
21. [21] S. Peng and W. Shi, "Adaptive fuzzy integral terminal sliding mode control of a nonholonomic wheeled mobile robot," Mathematical Problems in Engineering, vol. 2017, 2017. [DOI:10.1155/2017/3671846]
22. [22] K. Shojaei, "Neural adaptive PID formation control of car-like mobile robots without velocity measurements," Advanced Robotics, vol. 31, no. 18, pp. 947-964, 2017. [DOI:10.1080/01691864.2017.1368413]
23. [23] N. Lashkari, M. Biglarbegian, and S. X. Yang, "Optimal design of formation tracking control for a tractor-trailer robotic system with omni-directional wheels," in 2016 IEEE 19th International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), 2016: IEEE, pp. 1826-1831. [DOI:10.1109/ITSC.2016.7795806]
24. [24] K. Shojaei, "Neural network formation control of a team of tractor-trailer systems," Robotica, vol. 36, no. 1, p. 39, 2018. [DOI:10.1017/S0263574717000145]
25. [25] J. Huang, S. Ri, L. Liu, Y. Wang, J. Kim, and G. Pak, "Nonlinear disturbance observer-based dynamic surface control of mobile wheeled inverted pendulum," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 23, no. 6, pp. 2400-2407, 2015. [DOI:10.1109/TCST.2015.2404897]
26. [26] S. Luo, S. Wu, Z. Liu, and H. Guan, "Wheeled mobile robot RBFNN dynamic surface control based on disturbance observer," International Scholarly Research Notices, vol. 2014, 2014. [DOI:10.1155/2014/634936]
27. [27] M. Galicki, "Robust task space finite-time chattering-free control of robotic manipulators," Journal of Intelligent & Robotic Systems, vol. 85, no. 3, pp. 471-489, 2017. [DOI:10.1007/s10846-016-0387-3]
28. [28] M. Cai, Z. Xiang, and J. Guo, "Adaptive finite-time consensus protocols for multi-agent systems by using neural networks," IET Control Theory & Applications, vol. 10, no. 4, pp. 371-380, 2016. [DOI:10.1049/iet-cta.2015.0915]
29. [29] J. Wu, J. Huang, Y. Wang, and K. Xing, "Nonlinear disturbance observer-based dynamic surface control for trajectory tracking of pneumatic muscle system," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 22, no. 2, pp. 440-455, 2013. [DOI:10.1109/TCST.2013.2262074]
30. [30] S. Yu, X. Yu, B. Shirinzadeh, and Z. Man, "Continuous finite-time control for robotic manipulators with terminal sliding mode," Automatica, vol. 41, no. 11, pp. 1957-1964, 2005. [DOI:10.1016/j.automatica.2005.07.001]
31. [31] H. Fallah Ghavidel, A. Akbarzadeh Kalat, and V. Ghorbani, "Observer-Based robust adaptive fuzzy approach for current control of robot manipulators by estimation of uncertainties," Modares Mechanical Engineering, vol. 17, no. 6, pp. 286-294, 2017.
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |