Sterowanie predykcyjne platformą Rex z wykorzystaniem estymacji z przesuwanym horyzontem

• Autorzy: Juszkiewicz Ł.

Warianty tytułu

EN

Mobile predictive control of mobile platform Rex

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem pracy jest praktyczne rozwiązanie zadania śledzenia trajektorii przez czterokołową platformę mobilną ze sprzężonymi kołami przy pomocy algorytmu sterowania predykcyjnego z wykorzystaniem estymacji z przesuwanym horyzontem. Przedstawiony został model dynamiki platformy przy założeniu poślizgów bocznych wszystkich kół oraz braku poślizgów wzdłużnych. Oba algorytmy zostały zaimplementowane przy użyciu pakietu ACADO i włączone w system sterowania platformy. Przeprowadzone zostały badania eksperymentalne, weryfikujące ich działanie. Wykazały one praktyczną zbieżność trajektorii realizowanej przez platformę do trajektorii zadanej.

EN

The paper presents practical implementation of model predictive control and moving horizon estimation in case of four wheel mobile platform with coupled wheels. Dynamics equations of the platform moving with lateral slips are presented. The ACADO package has been used for implementation of algorithms, which performance was experimentaly verified.

Słowa kluczowe

PL

platforma Rex; sterowanie predykcyjne; estymacja; planowanie ruchu; robotyka

EN

Rex platform; predictive control; estimation; motion planning; robotics

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 195, t. 2
• Strony: 563--572
• Opis fizyczny: Bibliogr.12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Juszkiewicz Ł.

• Katedra Cybernetyki i Robotyki, Wydział Elektroniki, Politechnika Wrocławska, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] M. Janiak, K. Tchoń, K. Zadarnowska. Analiza modeli i algorytmów planowania ruchu platformy mobilnej Rex. Instytut Informatyki, Automatyki i robotyki PWr, raport SPR 4, 2013.
• [2] K. Tchoń et al. Motion planning for the mobile platform Rex. In: Recent Advances in Automation, Robotics and Measuring Techniques. Red. R. Szewczyk et al. Springer, Berlin, 2014, s. 497-506.
• [3] J. B. Rawlings, D. Q. Mayne. Model Predictive Control: Theory and Design. Nob Hill Publishing Madison, WI, 2009.
• [4] B. Houska, H. J. Ferreau, M. Diehl. ACADO Toolkit – An Open-Source Framework for Automatic Control and dynamic Optimization. Optimal control Methods and Application, 2011, Vol. 32, s. 298-312.
• [5] M. Diehl et al. Fast Direct Multiple Shooting Algorithms for Optimal Robot Control. In: Fast Motions in biomechanics and Robotics. Red. M. Diehl, K. Mombaur, Berlin, Springer-Verlag 2006.
• [6] T. Kraus, H. J. Ferreau, E. Kayacan, H. Ramon, J. De Baerdemaeker, M. Diehl and W. Saeys, 2013. Moving agricultural vehicles. Comput. Electron. Agric. 98 (October 2013), 25-33.
• [7] M. Vukov, R. Quirynen and M. Diehl. Fast Solvers for Nonlinear Optimal Control and Estimation. www.imtlucca.it/embopt -14/Slides/vukov.pdf
• [8] M. Cholewiński, M. Janiak and Łukasz Juszkiewicz. Software Platform for Practical Verification of Control Algorithms Developed for Rescue and Exploration Mobile Platform International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, Międzyzdroje, 2015.
• [9] M. Janiak and K. Tchoń. Motion planning through waypoints for a skid steering mobile platform. 10th International Workshop on Robot Motion and Control, Poznań, 2015.
• [10] M. Cholewiński, K. Arent and A. Mazur. Towards practical implementation of an artificial force method for control of the mobile platform Rex. Recent Advances in Automation, Robotics and Measuring Techniques, ed. by R. Szewczyk et al., Springer, Berlin. 2014, 353-363.
• [11] K. Kozłowski and D. Pazderski, Modeling and control of a 4-wheel skid-steering mobile robot. Int. J. Appl. Math. Comp. Sci., 14, 477-496 (2004).
• [12] H. B. Pacejka, Tire and Vehicle Dynamics, Elsevier, 2006.