input-output linearization
در نشریات گروه مکانیک-
در این مقاله به مدل سازی دینامیک غیرخطی ربات های کشنده-پیرو و کنترل مسیر حرکت آن پرداخته می شود. بدین منظور، ابتدا با فرض عدم لغزش چرخ های ربات، قیود غیرهولونومیک حاکم بر آن بدست می آید. سپس به منظور مدل سازی دقیق تر، اینرسی و دینامیک چرخ های ربات لحاظ و با استفاده از اصل ضرایب لاگرانژ، شکل نهایی معادلات دینامیک غیر خطی بدست می آید. همچنین از روش کنترلی خطی سازی ورودی-خروجی، برای کنترل حرکت ربات کشنده-پیرو استفاده می شود. شبیه-سازی ها نشان می دهد که در حرکت ربات متحرک، قیود غیرهولونومیک چرخ ها اثر به سزایی دارند. همچنین نتایج بدست آمده نشان دهنده کارایی روش پیشنهادی مدل سازی برای انجام تحقیقات آینده است.
کلید واژگان: ربات متحرک کشنده-پیرو، دینامیک غیر خطی، کنترل حرکت، خطی سازی ورودی- خروجیIn recent years, development and research on wheeled mobile tractor-trailer robots have been extensively increased. Development of such robot is due to increasing maximum load capacity and reducing fabrication and maintenance costs. In this paper, nonlinear dynamic modeling of the tractor-trailer and its motion control are performed. To do this, governing equations of the mobile tractor-trailer robot are firstly derived taken into account nonholonomic constraints of wheels. Assuming lateral and longitudinal non-slippage of the robot wheels, nonholonomic kinematic constraints of the mobile robot are obtained. For dynamic modeling, the Lagrange principle is implemented and the final form of the nonlinear equations of the tractor-trailer robot is derived. Also, the nonlinear dynamics of the system is presented in state-space form and the input-output linearization control method is employed to control point-to-point motion and trajectory tracking. Various simulations are done and the results demonstrate the correctness of the derived nonlinear dynamics and the applicability of the proposed method to control the wheeled mobile robot. Simulations show the nonholonomic constraints of wheels of the tractor and the trailer has a prominent effect on the point-to-point motion of the mobile robot. Moreover, the obtained results indicate the capability of the proposed modeling procedure for the future researches in this field.
Keywords: input-output linearization, motion control, nonlinear dynamics, Mobile tractor-trailer robots
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.