ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT PID ROBOT DI ĐỘNG ĐA HƯỚNG
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 16/01/22                Ngày hoàn thiện: 25/04/22                Ngày đăng: 26/04/22Tóm tắt
Bộ điều khiển trượt vi tích phân tỷ lệ cho robot di động đa hướng được thiết kế và đánh giá trong bài báo này. Đây là loại robot được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp với nhiều ưu điểm như linh hoạt trong các mô hình chuyển động, có khả năng di chuyển tự do theo các hướng. Bộ điều khiển trượt vi tích phân tỷ lệ được thiết kế đảm bảo quỹ đạo thực tế của robot hội tụ về quỹ đạo mong muốn trong thời gian hữu hạn và giảm hiện tượng chattering quanh mặt trượt. Tính ổn định của hệ thống được chứng minh dựa vào lý thuyết ổn định Lyapunov. Các kết quả mô phỏng với MATLAB/Simulink cho thấy hiệu quả của bộ điều khiển đề xuất với độ vọt lố, thời gian tăng, thời gian xác lập của xw là 1,963(%), 0,045±0,001(s), 0,28(s) và của ywlà 0,505(%), 0,160±0,001(s), 0,231(s), sai số xác lập hội tụ về 0 và giảm hiện tượng chattering.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1] X. Liu, X. Yang, F. Hu, A. Jiang, and C. Yang, “Trajectory Tracking of an Omni-Directional Wheeled Mobile Robot Using a Model Predictive Control Strategy,” Applied Sciences, vol. 8, no. 2, pp. 1-15, 2018.
[2] A. Mehmood, I. U. H. Shaikh, and A. Ali, “Application of Deep Reinforcement Learning for Tracking Control of 3WD Omnidirectional Mobile Robot,” Information Technology and Control, vol. 50, no. 3, pp. 507-521, 2021.
[3] R. Yunardi, D. Arifianto, F. Bachtiar, and J. Prananingrum, “Holonomic Implementation of Three Wheels Omnidirectional Mobile Robot using DC Motors,” Journal of Robotics and Control (JRC), vol. 2, no. 2, pp. 65-71, 2021.
[4] M. Kawtharani, V. Fakhari, and M. R. Haghjoo, “Tracking Control of an Omni-Directional Mobile Robot,” International Congress on Human-Computer Interaction, Optimization and Robotic Applications (HORA), 2020, pp. 1-8.
[5] J. Palacín, R. Elena, C. Eduard, and D. Martínez, “Evaluation of the Path-Tracking Accuracy of a Three-Wheeled Omnidirectional Mobile Robot Designed as a Personal Assistant,” Sensors, vol. 21, no. 21, pp. 1-19, 2021.
[6] S. M. Hu, H. Y. Chen, and Y. Shao, “Triangular Omnidirectional Wheel Motion Control System,” Open Access Library Journal, vol. 7, no. 8, pp. 1-8, 2020.
[7] A. S. Andreev and O. A. Peregudova, “On Global Trajectory Tracking Control for an Omnidirectional Mobile Robot with a Displaced Center of Mass,” Russian Journal of Nonlinear Dynamics, vol. 16, no. 1, pp. 115-131, 2020.
[8] F. Pang, M. Luo, X. Xu, and Z.Tan, “Path Tracking Control of an Omni-Directional Service Robot Based on Model Predictive Control of Adaptive Neural-Fuzzy Inference System,” Applied Sciences, vol. 11, no. 2, pp. 1-8, 2021.
[9] O. Peñaloza-Mejía, L. A. Márquez-Martínez, J. Alvarez, M. G. Villarreal-Cervantes, and R. García-Hernández, “Motion Control Design for an Omnidirectional Mobile Robot Subject to Velocity Constraints,” Mathematical Problems in Engineering, vol. 2015, pp. 1-16, 2015.
[10] P. Vernekar and V. S. Bandal, “Robust Sliding Mode Control of a Magnetic Levitation System: Continuous-Time and Discrete-Time Approaches,” ArXiv, vol. abs/2110.12363, pp. 1-14, 2021.
[11] T. Zarma, S. Thomas, and A. Galadima, “Methods of Chattering Reduction in Sliding Mode Control: A Case Study of Ball and Plate System,” IEEE 7th International Conference on Adaptive Science & Technology (ICAST), 2018, pp. 1-9.
[12] L. Guo, H. Zhao, and Y. Song, “A Nearly Optimal Chattering Reduction Method of Sliding Mode Control with an Application to a Two-wheeled Mobile Robot,” ArXiv, vol. abs/2110.12706, pp. 1-20, 2021.
[13] J. -S. Fang, J. S.-H. Tsai, J.-J. Yan, and S.-M. Guo, “Adaptive Chattering-Free Sliding Mode Control of Chaotic Systems with Unknown Input Nonlinearity via Smooth Hyperbolic Tangent Function,” Mathematical Problems in Engineering, vol. 2019, no. 6, pp. 1-9, 2019.
[14] L. Wan, G. Chen, M. Sheng, Y. Zhang, and Z. Zhang, “Adaptive chattering-free terminal sliding-mode control for full-order nonlinear system with unknown disturbances and model uncertainties,” International Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 17, no. 3, pp. 1-11, 2020.
[15] A. Can, H. Efstathiades, and A. Montazeri, “Desing of a Chattering-Free Sliding Mode Control System for Robust Position Control of a Quadrotor,” International Conference Nonlinearity, Information and Robotics (NIR), 2020, pp. 1-6.
[16] K. Watanabe, “Control of an Omni-directional mobile robot,” Second International Conference. Knowledge-Based Intelligent Electronic Systems. Proceedings KES'98 (Cat. No.98EX111), vol. 1, 1998, pp. 51-60.
[17] J. Liu and X. Wang, Advanced Sliding Mode Control for Mechanical Systems. Springer, 2012.
[18] I. Mukherjee and S. Routroy, “Comparing the performance of neural networks developed by using Levenberg-Marquardt and Quasi-Newton with the gradient descent algorithm for modelling a multiple response grinding process,” Expert Syst. Appl, vol. 39, no. 3, pp. 2397-2407, 2012.
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5460
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu