Синтез алгоритма робастного управления движением мобильного робота вдоль гладкой траектории
https://doi.org/10.17586/0021-3454-2022-65-7-500-512
Аннотация
Рассматривается задача траекторного управления движением мобильного робота вдоль заданной непрерывной траектории. Математическая модель движения робота может содержать неизвестные параметры, а траектория движения представляет собой произвольную непрерывную кривую с ограниченной кривизной. Приведена нелинейная модель движения робота, преобразование которой к нормальной форме позволило синтезировать робастный регулятор с использованием метода расширенного наблюдателя. Полученный алгоритм управления обеспечивает движение робота вдоль непрерывной траектории с ограниченной в установившемся режиме ошибкой, максимальное значение которой может регулироваться с помощью настроечных параметров.
Ключевые слова
траекторное управление,
робастное управление по выходу,
расширенный наблюдатель,
мобильный колесный робот
При поддержке: Работа выполнена при поддержке Президента Российской Федерации, грант № МД-3574.2022.4.
Об авторах
Хоанг Дык Тхинь
Университет ИТМО
Россия
Россия
Дык Тхинь Хоанг – аспирант; факультет систем управления и робототехники
Санкт-Петербург
А. А. Пыркин
Университет ИТМО
Россия
Россия
Антон Александрович Пыркин – д-р техн. наук, профессор; факультет систем управления и робототехники
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Бурдаков С. Ф., Мирошник И. В., Стельмаков Р. Э. Системы управления движением колесных роботов. СПб: Наука, 2001. 232 с.
2. Чепинский С. А., Мирошник И. В. Траекторное управление кинематическими механизмами нетривиальной конструкции // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2004. № 3 (14). C. 4—10.
3. Капитанюк Ю. А., Чепинский С. А. Управление мобильным роботом по заданной кусочно-гладкой траектории // Гироскопия и навигация. 2013. № 2. С. 42—52.
4. Miroshnik I. V., Nikiforov V. O. Trajectory motion control and coordination of multilink robots. San-Francisco, 1996. (Prepr. 13th IFAC World Congress).
5. Бушуев А. Б., Исаева Е. Г., Морозов С. Н., Чепинский С. А. Управление траекторным движением многоканальных динамических систем // Изв. вузов. Приборостроение. 2009. Т. 52, № 11. С. 50—56.
6. Хоанг Д. Т., Пыркин А. А. Алгоритм траекторного управления движением мобильного робота без измерения координат положения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 6. С. 858—865.
7. Хоанг Дык Тхинь, Пыркин А. А. Траекторное управление мобильным роботом в условиях неопределенности // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64, № 8. С. 608—619.
8. Borisov O. I., Pyrkin A. A., Isidori A. Application of enhanced extended observer in station-keeping of a quadrotor with unmeasurable pitch and roll angles // IFAC-PapersOnLine. 2019. Vol. 52, N 16. P. 837—842.
9. Borisov O. I., Pyrkin A. A., Isidori A. Robust output regulation of permanent magnet synchronous motors by enhanced extended observer // IFAC-PapersOnLine. 2020. Vol. 53, N 2. P. 4881—4886.
10. Bobtsov A., Pyrkin A., Ortega R., Vukosavic S., Stankovic A., Panteley E. A robust globally convergent position observer for the permanent magnet synchronous motor // Automatica. 2015. N 61. P. 47—54.
11. Freidovich L., Khalil H. Performance recovery of feedback linearization based designs // IEEE Trans. on Automatic Control. 2008. N 53(10). P. 2324—2334.
12. Isidori A., Marconi L., Serrani A. Robust Autonomous Guidance. London: Springer Verlag, 2003.
13. Khalil H. High-Gain Observers in Nonlinear Feedback Control // Advances in Design and Control; Society for Industrial and Applied Mathematics. 2017.
14. Sidori A., Pyrkin A., Borisov O. An extension of a lemma of Dayawansa and its application in the design of extended observers for nonlinear systems // Automatica. 2019. Vol. 106. P. 178—183.
15. Isidori A. Lectures in feedback design for multivariable systems. Basel, Springer Intern. Publ., 2017.
Рецензия
Для цитирования:
Тхинь Х.Д., Пыркин А.А. Синтез алгоритма робастного управления движением мобильного робота вдоль гладкой траектории. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2022;65(7):500-512. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2022-65-7-500-512
For citation:
Thinh H.D., Pyrkin A.A. Synthesis of an Algorithm for Robust Control of a Mobile Robot Movement along a Smooth Trajectory. Journal of Instrument Engineering. 2022;65(7):500-512. (In Russ.) https://doi.org/10.17586/0021-3454-2022-65-7-500-512
Просмотров:
10
Послать статью по эл. почте 