طراحی کنترل پیش بین سینماتیکی و کنترل مقاوم دینامیکی به منظور ردیابی مسیر ربات متحرک چرخ دار

در این مقاله به بررسی یک کنترل کننده ترکیبی برای روبات های متحرک چرخ دار در حضور اغتشاش خارجی و عدم قطعیت پارامتری خواهیم پرداخت. مدل های ربات شامل معادلات سینماتیکی و دینامیکی حرکت است. ربات متحرک چرخ دار به منظور دستیابی به موقعیت نهایی باید به نحوی کنترل گردد که بتواند یک مسیر مرجع را دنبال نماید. در بسیاری از تحقیقات انجام شده معمولا از یک استراتژی کنترل حرکتی برای ربات متحرک استفاده می شود. در این مطالعه، استراتژی کنترل پیشنهادی دارای دو مرحله شامل کنترل سینماتیکی و کنترل دینامیکی است. در این راستا، ابتدا پس از معرفی مدل سینماتیکی ربات، یک کنترل کننده پیش بین برای این قسمت طراحی و اثبات خواهد شد. سپس، بر اساس مدل دینامیکی غیرخطی ربات، یک کنترل کننده دینامیکی مود لغزشی تطبیقی معرفی می شود تا اغتشاشات را به صورت آنلاین تخمین زده، بهره کنترل را به طور خودکار تنظیم و پدیده چترینگ را به طور کامل حذف نماید. در ادامه، تجزیه و تحلیل و اثبات طرح پیشنهادی با استفاده از نظریه پایداری لیاپانوف انجام شده است. بر اساس قانون کنترل تطبیقی پیشنهادی، همگرایی بهینه و عملکرد ردیابی همه سیگنال ها تضمین شده و خطاهای ردیابی می توانند به طور دلخواه در زمان محدود به مبدا همگرا شوند. نتایج شبیه سازی برای نشان دادن اثربخشی طرح پیشنهادی با استفاده از نرم افزار متلب انجام شده است.