مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی کنترل مدل پیش بین با استفاده از توابع لاگر و ضرایب وزنی نمایی برای ربات متحرک چرخ دار

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
2 عضو هیئت علمی دانشکده برق و کامپیوتر- دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
3 هیات علمی دانشگاه بابل
چکیده
در سال های اخیر مطالعات زیادی بر روی کنترل حرکت ربات های چرخ دار شکل گرفته است. در این میان، مسأله ردیابی مسیر، یکی از مطرح ترین این مسائل بوده است. یکی از روش های دور زدن محدودیت های قضیه براکت به منظور ردیابی مسیر این است که از ساختار کنترلی پیشخور و پسخور استفاده کنیم. کنترل پیشخور از مسیر مرجع محاسبه می شود و به تنهایی کارا نیست چون قابلیت جبران خطاهای اندازه گیری و خطاهای حالت اولیه را ندارد ، بنابراین بخش کنترلی پسخور نیز مورد نیاز است. در این مقاله از روش کنترل مدل پیش بین به عنوان بخش کنترلی پسخور استفاده کرده ایم. با توجه به این که شرایط اولیه سیستم در بیشتر مواقع بر روی مسیر مطلوب قرار ندارد، ردیابی هرچه سریع تر مسیر مرجع در زمان‌های اولیه اهمیت ویژه ای دارد. از این رو در این مقاله قصد داریم خطای ردیابی مسیر مرجع در زمان های اولیه را با استفاده از توابع لاگر در کنترل مدل پیش بین و هم چنین کنترل مدل پیش بین با ضرایب وزنی نمایی کاهش دهیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که ردیابی مسیر مرجع با استفاده از توابع لاگر در کنترل مدل پیش بین نسبت به حالت هایی که از کنترل مدل پیش بین با استفاده از ضرایب وزنی نمایی و هم چنین کنترل مدل پیش بین معمولی استفاده شده است، بهبود یافته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Designing Model Predictive Control for Trajectory Tracking of a Wheeled Mobile Robot Using Lager functions and Exponential Data Weighting

نویسندگان English

Majid shahbazzadeh 1
seyed jalil sadati rostami 2
sara minagar 3
1 Babol University of Technology, Babol, Iran
2 Department of Electrical Engineering, Babol University of Technology, Babol, Iran
3 Department of Electrical Engineering, Babol University of Technology, Babol, Iran
چکیده English

Numerous studies have been devoted to motion control of wheeled mobile robots in recent years. Among them, trajectory tracking has received much attention.. A feed-forward and feedback control structure for trajectory tracking is used to circumvent the limitation of Brockett’s theorem. Feed-forward control is calculated according to the reference trajectory, it can not compensate instrumentation and initial state errors, therefore a feedback controller is utilized as well. In this paper a model predictive controller is used as the feedback controller. Since the initial state is not often matched to the desired trajectory, rapid tracking of the trajectory in early steps is very important. In this paper a model predictive controller with laguerre functions and another one with exponential data weighting is used to reduce tracking error in early steps. According to simulation results, reference trajectory tracking is improved through laguerre functions in model predictive controller.

کلیدواژه‌ها English

(Wheeled mobile robot
Trajectory tracking
Model Predictive Control
Laguerre functions
Exponential data weighting )