Điều khiển trượt backstepping thích nghi cho xe tự hành omni trên cơ sở hệ logic mờ

Bài viết trình bày về một bộ điều khiển thích nghi sử dụng điều khiển trượt, kỹ thuật backstepping kết hợp hệ logic mờ. Việc chỉnh định tham số của bộ điều khiển nhằm nâng cao chất lượng bám quỹ đạo cho Omni-directional mobile robot. Bộ điều khiển đề xuất được kiểm chứng bằng mô phỏng số và được so sánh với bộ điều khiển trượt backstepping.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều khiển trượt backstepping thích nghi cho xe tự hành omni trên cơ sở hệ logic mờ Tuyển tập Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ nhất về Động lực học và Điều khiển Đà Nẵng, ngày 19-20/7/2019, tr. 121-126, DOI 10.15625/vap.2019000267 Điều khiển trượt backstepping thích nghi cho xe tự hành omni trên cơ sở hệ logic mờ Đặng Quang Tuyên(1), Đỗ Hoàng Uy(1), Hà Thị Kim Duyên(2), Phan Xuân Minh(1). 1) Đại học Bách khoa Hà Nội 2) Đại học Công nghiệp Hà Nội Tóm tắt Bài báo trình bày về một bộ điều khiển thích nghi sử dụng 2. Mô hình của Omni Robot điều khiển trượt, kỹ thuật backstepping kết hợp hệ logic mờ. Xét mô hình xe Omni Robot trong toạ độ cực Oxy Việc chỉnh định tham số của bộ điều khiển nhằm nâng cao chất gồm 4 bánh đặt lệch nhau 90 độ, khoảng cách từ bánh lượng bám quỹ đạo cho Omni-directional mobile robot. Bộ điều đến tâm robot là d. Vận tốc các bánh xe là vi khiển đề xuất được kiểm chứng bằng mô phỏng số và được so sánh với bộ điều khiển trượt backstepping. Các kết quả mô ( vi  i r ). Vận tốc của xe là của xe là v x , v y và vận phỏng cho thấy bộ điều khiển được đề xuất đạt được chất lượng tốc góc ω. tốt hơn bộ điều khiển trượt backsteppng trong trường hợp tham số mô hình là bất định và khi có nhiễu tác động. Từ khóa: Backstepping, điều khiển trượt, thích nghi, hệ logic mờ, Omni-directional mobile robot. 1. Mở đầu Omni-directional mobile robot là một loại robot có liên kết dạng holonomic được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong nhiều nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong công nghiệp bởi khả năng di chuyển, thay đổi vị trí một cách linh hoạt, chính xác. Hình 1. Mô hình hoá Omni Robot Hiện nay đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về việc điều khiển bám quỹ đạo cho Omni Robot từ đơn Bảng 1: Các tham số của xe: giản đến phức tạp như PID, mờ, kỹ thuật backstepping, điều khiển thích nghi, điều khiển trượt và mới nhất là Ký hiệu Tham số Giá trị phương pháp điều khiển “Kỹ thuật backsteppng kết hợp với điều khiển trượt” để xây dựng bộ điều khiển trượt m Khối lượng Omni 20 kg backstepping [1]. Ưu điểm của bộ điều khiển này là khả Robot Mômen quán tính năng kháng nhiễu cao, thời gian xác lập ngắn dẫn đến J 5 kg.m2 Omni Robot việc có thể mở rộng phạm vi ứng dụng bộ điều khiển này Khoảng cách tâm trong thực tế. Tuy nhiên, việc lựa chọn các thông số phù d 0.2 m Robot đến bánh xe hợp cho bộ điều khiển là một khó khăn không nhỏ, nó đòi hỏi người sử dụng phải có hiểu biết về đối tượng. Chính R Điện trở của motor 50  vì vậy, một phương pháp chỉnh định thông số của bộ điều r Bán kính bánh xe 0.06 m khiển trên cơ sở hệ logic mờ được đề xuất trong bài báo Hệ số ma sát nhớt này. Đề xuất mới này giúp cho người sử dụng không phải B x , By 0.5 N / (m / s ) theo phương vx , v y tự dò ra tham số thích hợp cho bộ điều khiển, mặt khác, chất lượng điều khiển được cải thiện đáng kể trong Hệ số ma sát nhớt B 0.06 N / (rad / s ) trường hợp tham số của robot omni thay đổi cũng như khi theo  có nhiễu ngoài tác động vào hệ thống. C Hệ số ma sát 0.15 Nm Coulomb theo  Phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau. Phần Hệ số ma sát 2 biểu diễn mô hình toán học của robot Omni. Phần 3 Coulomb theo C x , Cy 0.3 N trình bày đề xuất mới của bài báo nay. Đó là bộ điều vx , v y khiển trượt backstepping thích nghi trên cơ sở hệ logic mờ. Cuối cùng, ở phần 4 là các kết quả mô phỏng và so Hằng số sức điện 0.35 kv động cảm ứng của sánh với phương pháp điều khiển khác từ đó rút ra kết V / (rad / s ) luận. động cơ Đặng Quang Tuyên, Đỗ Hoàng Uy, Hà Thị Kim Duyên, Phan Xuân Minh ui  kvi ii  (8) 2.1. Mô hình động học ...