دوره 14، شماره 2 - ( مجله کنترل، جلد 14، شماره 2، تابستان 1399 )                   جلد 14 شماره 2,1399 صفحات 45-35 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Keymasi Khalaji A, Yazdani A. Backward and forward path following control of a wheeled robot. JoC 2020; 14 (2) :35-45
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-572-fa.html
کیماسی خلجی علی، یزدانی ابوالفضل. کنترل تعقیب مسیر یک ربات چرخدار در حرکت‌های رو به عقب و رو به جلو. مجله کنترل. 1399; 14 (2) :35-45

URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-572-fa.html


1- دانشگاه خوارزمی
چکیده:   (6255 مشاهده)
ربات متحرک چرخدار، یکی از مهمترین انواع ربات‌های متحرک می¬باشد. یک دسته از این ربات¬ها سیستم‌های دارای تریلر می¬باشد. مسئله کنترل حرکت این دسته از ربات‌ها مخصوصاً در حرکت رو به عقب، یکی از چالش برانگیزترین مباحث پژوهشی در این حوزه می¬باشد. در این مقاله روشی برای کنترل حرکت یک ربات متحرک دارای تریلر در تعقیب مسیرهای کارتزین ارائه شده است که همزمان توانایی کنترل حرکت رو به عقب و رو به جلو ربات دارای تریلر را برای ما فراهم می¬آورد. برای این منظور، ابتدا معادلات سینماتیکی ربات دارای تریلر استخراج شده و سپس مسیر مرجع مورد نظر برای ربات تعریف می¬گردد. معادلات تعقیب مسیرهای کارتزین علاوه بر معادلات حرکت ربات، بیان¬گر حرکت ربات نسبت به مسیر مرجع نیز می¬باشد. سپس با استفاده از تبدیلاتی معادلات سیستم را در یک فضای جدید بیان نموده و در پی آن، کنترل‌کننده‌ای برای سیستم ارائه گردیده‌ است. قانون کنترلی طراحی شده سیستم را به صورت مجانبی به سمت مسیر مرجع پایدار می¬سازد. در پایان نتایج بدست آمده به عنوان تضمین کنترل‌کننده طراحی شده ارائه گردیده است.
متن کامل [PDF 1068 kb]   (2020 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1397/1/21 | پذیرش: 1397/12/25 | انتشار: 1398/5/24

فهرست منابع
1. [1] F. Jean, The car with n trailers: characterization of the singular configurations, ESAIM: Control, Optimization and Calculus of Variations, Vol. 1, pp. 241-266, 1996. [DOI:10.1051/cocv:1996108]
2. [2] J.-P. Laumond, Controllability of a multibody mobile robot, IEEE Transactions on Robotics and Automation, Vol. 9, No. 6, pp. 755-763, 1993. [DOI:10.1109/70.265919]
3. [3] M. Michałek, Application of the VFO method to set-point control for the N-trailer vehicle with off-axle hitching, International Journal of Control, Vol. 85, No. 5, pp. 502-521, 2012. [DOI:10.1080/00207179.2012.658524]
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] M. Michałek, Non-minimum-phase property of N-trailer kinematics resulting from off-axle interconnections, International Journal of Control, Vol. 86, No. 4, pp. 740-758, 2013. [DOI:10.1080/00207179.2012.759662]
6. [6] C. Altafini, A. Speranzon, B. Wahlberg, A feedback control scheme for reversing a truck and trailer vehicle, IEEE Transactions on robotics and automation, Vol. 17, No. 6, pp. 915-922, 2001. [DOI:10.1109/70.976025]
7. [7] A. Astolfi, P. Bolzern, A. Locatelli, Path-tracking of a tractor-trailer vehicle along rectilinear and circular paths: a Lyapunov-based approach, IEEE transactions on robotics and automation, Vol. 20, No. 1, pp. 154-160, 2004. [DOI:10.1109/TRA.2003.820928]
8. [8] P. Bolzern, R. M. DeSantis, A. Locatelli, D. Masciocchi, Path-tracking for articulated vehicles with off-axle hitching, IEEE Transactions on control systems technology, Vol. 6, No. 4, pp. 515-523, 1998. [DOI:10.1109/87.701346]
9. [9] C. Cariou, R. Lenain, B. Thuilot, P. Martinet, Path following of a vehicle-trailer system in presence of sliding: Application to automatic guidance of a towed agricultural implement, in Proceeding of, IEEE, pp. 4976-4981.
10. [10] F. Cuesta, F. Gómez-Bravo, A. Ollero, Parking maneuvers of industrial-like electrical vehicles with and without trailer, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 51, No. 2, pp. 257-269, 2004. [DOI:10.1109/TIE.2004.824855]
11. [11] A. Ferrara, L. Magnani, Hybrid variable structure path tracking control of articulated vehicles, IEEE American Control Conference, Boston, USA, pp. 2777-2782, 2004. [DOI:10.23919/ACC.2004.1383886]
12. [12] P. Morin, C. Samson, Transverse function control of a class of non-invariant driftless systems. Application to vehicles with trailers, in Proceeding of, IEEE, pp. 4312-4319.
13. [13] T. Ren, N. Kwok, C. Sui, D. Wang, J. Luo, W. Su, Controller design of a truck and multiple trailer system, in Proceeding of, IEEE, pp. 294-299.
14. [14] P. Rouchon, M. Fliess, J. Levine, P. Martin, Flatness and motion planning: the car with n trailers, in Proceeding of, 1518-1522.
15. [15] C. Samson, Control of chained systems application to path following and time-varying point-stabilization of mobile robots, IEEE transactions on Automatic Control, Vol. 40, No. 1, pp. 64-77, 1995. [DOI:10.1109/9.362899]
16. [16] P. Rouchon, M. Fliess, J. Lévine, P. Martin, Flatness, motion planning and trailer systems, in Proceeding of, IEEE, pp. 2700-2705, 1993.
17. [17] J. David, 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]
18. [18] A. Keymasi Khalaji, 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]
19. [19] A. Keymasi Khalaji, S. A. A. Moosavian, Switching Control of a Tractor-Trailer Wheeled Robot, International Journal of Robotics and Automation, Vol. 30, No. 2, 2015. [DOI:10.2316/Journal.206.2015.2.206-4068]
20. [20] A. Keymasi Khalaji, S. A. A. Moosavian, Dynamic modeling and tracking control of a car with n-trailers, Multibody System Dynamics, Vol. 37, No. 2, pp. 211-225, 2016. [DOI:10.1007/s11044-015-9472-9]
21. [21] A. Khanpoor, A. Keymasi Khalaji, S. A. A. Moosavian, Modeling and control of an underactuated tractor-trailer wheeled mobile robot, Robotica, pp. 1-22, 2017. [DOI:10.1017/S0263574716000886]
22. [22] A. Keymasi Khalaji, S. A. A. Moosavian, Robust adaptive controller for a tractor-trailer mobile robot, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 19, No. 3, pp. 943-953, 2014. [DOI:10.1109/TMECH.2013.2261534]
23. [23] A. Keymasi Khalaji, 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]
24. [24] A. Keymasi Khalaji, M. Rahimi Bidgoli, S. A. A. Moosavian, Non-model-based control for a wheeled mobile robot towing two trailers, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics, Vol. 229, No. 1, pp. 97-108, 2015. [DOI:10.1177/1464419314550898]
25. [25] A. Keymasi Khalaji, 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]
26. [26] M. Rahimi Bidgol, A. Keymasi Khalaji and S. Ali A. Moosavian, Trajectory tracking control of a wheeled mobile robot by a non-model-based control algorithm using PD-action filtered errors, Journal of Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, No. 12, pp. 171-178, 2014. (In Persian)
27. [27] J. L. Martínez, J. Morales, A. Mandow, 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]
28. [28] J. Stergiopoulos, S. Manesis, Anti-jackknife state feedback control law for nonholonomic vehicles with trailer sliding mechanism, International Journal of Systems, Control and Communications, Vol. 1, No. 3, pp. 297-311, 2009. [DOI:10.1504/IJSCC.2009.024557]
29. [29] L. Chen, Y. Shieh, Jackknife prevention for articulated vehicles using model reference adaptive control, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, Vol. 225, No. 1, pp. 28-42, 2011. [DOI:10.1243/09544070JAUTO1513]
30. [30] F. Lamiraux, J.-P. Laumond, A practical approach to feedback control for a mobile robot with trailer, in Proceeding of, IEEE, pp. 3291-3296.
31. [31] J. Cheng, Y. Zhang, S. Hou, B. Song, Stabilization control of a backward tractor-trailer mobile robot, IEEE World Congress on Intelligent Control and Automation, pp. 2136-2141, Jinan, China, 2010. [DOI:10.1109/WCICA.2010.5554359]
32. [32] W.-J. Chang, P.-H. Chen, Stabilization for truck-trailer mobile robot system via discrete LPV TS fuzzy models, in: Intelligent Autonomous Systems 12, Eds., pp. 209-217: Springer, 2013. [DOI:10.1007/978-3-642-33926-4_20]
33. [33] O. Lefebvre, F. Lamiraux, Localization and trajectory following for multi-body wheeled mobile robots, IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 3086-3091, Roma, Italy, 2007. [DOI:10.1109/ROBOT.2007.363941]
34. [34] A. Keymasi Khalaji, S. A. A. Moosavian, M. R. Bidgoli, Trajectory tracking control law for a tractor-trailer wheeled mobile robot, in Proceeding of Second RSI/ISM International Conference on Robotics and Mechatronics (ICRoM), pp. 767-772, 2014. [DOI:10.1109/ICRoM.2014.6990996]
35. [35] K. Yoo, W. Chung, Pushing motion control of n passive off-hooked trailers by a car-like mobile robot, in Proceeding of, IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), pp. 4928-4933.
36. [36] A. Keymasi Khalaji, Formation control of a differential drive wheeled robot in trajectory tracking, Journal of Modares Mechanical Engineering, Vol. 16, No. 11, pp. 103-112, 2017. (In Persian)
37. [37] A. Khanpoor, A. Keymasi Khalaji and S. Ali A. Moosavian, Dynamics and Control of a Wheeled Mobile Robot Attached by a Trailer with Passive Spherical Wheels, Journal of Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 8, pp. 216-224, 2015. (In Persian)
38. [38] A. Keymasi Khalaji and S. Ali A. Moosavian, Non-Model-Based Control Law for a Wheeled Robot Towing a Trailer, Journal of Control, Vol. 7, No. 2, pp.1-10, 2013 (In Persian).

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله کنترل می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Control

Designed & Developed by : Yektaweb