Dobór nastaw regulatora dla robota trójkołowego przy uwzględnieniu wpływu koła włóczonego i zmiennych współczynników tarcia kół o podłoże

• Autorzy: Beniak R. , Pyka T.

Warianty tytułu

EN

Selection of controller setpoints for a tri-wheel robot when taking into account the impact of a dragged wheel and varying coefficients of wheel friction

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę doboru nastaw regulatora wykorzystywanego do sterowania robota trójkołowego z kołem swobodnym włóczonym przy uwzględnieniu losowego początkowego położenia koła swobodnego oraz zmian współczynników tarcia kół o podłoże. Rozważono przypadek nieślizgającego się i ślizgającego się koła włóczonego wykorzystując nowe równania robota trójkołowego. Stosując równanie wariacyjne Pontrjagina wykazano wzajemną zależność pomiędzy współczynnikami tarcia oraz podano sposób obliczania współczynników z wykorzystaniem informacji o kątach i prędkościach kątowych.

EN

A tri-wheel robot is a mobile robot which consists of two driving and one free wheels. In standard models there is neglected a fact that the free wheel is very often a drag wheel. The paper presents a method for selecting controller setpoints for a tri-wheel robot with a drag wheel with respect to the randomisation of the initial position of the free wheel, which influences its initial trajectory. Changes in the initial position were randomized from a normal distribution ( ;0;0,4818), whereas variations of wheel friction coefficients were drawn from a normal distribution (ž2;0,0763;0,0058). There were applied new equations for a tri-wheel robot with a sliding and a non-sliding drag wheel, which were drawn out by means of the Lagrange method. Controller setpoints were determined by use of optimisation approach. For simulation of the trajectory of two differ-ent robots (Pioneer-2DX and I-droid 01), there was used a program written in ANSI C and the results were verified by test programs written in FORTRAN. There was proved by means of Pontryagin variation equations that there was a correlation between the coefficients of wheel friction and there was shown how to calculate these coefficients when angles and angular velocities were given.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja; robot trójkołowy; koło swobodne włóczone; równanie wariacyjne Pontrjagina

EN

optimisation; tri-wheel robot; free dragged wheel; Pontryagin variation equation

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 11
• Strony: 1390--1395
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wzor

Twórcy

autor

Beniak R.

autor

Pyka T.

• Politechnika Opolska, Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki, Instytut Układów Elektromechanicznych i Elektroniki Przemysłowej, ul. Luboszycka 7, 45-036 Opole,

Bibliografia

• [1] Giergiel M. J., Hendzel Z., Żylski W.: Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych, Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002.
• [2] Beniak R., Wach P..: Zadania z dynamiki układów elektromechanicznych przy zastosowaniu MAPLE V, Opole, Politechnika Opolska, Oficyna Wydawnicza, 1999.
• [3] Pontrjagin L. S.: Równania różniczkowe zwyczajne, Warszawa, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1964.
• [4] Pyka T.: Analiza przestrzeni działań robota mobilnego z uwzględnieniem więzów nieholonomcznych, Opole, 2009.
• [5] Pyka T: Oprogramowanie dodatkowe robota mobilnego I-droid 01 z uwzględnieniem niepewności ustawienia koła swobodnego, Opole 2009.
• [6] Spong M. W., Vidyasagar M.: Robot Dynamics and Control, J. Wiley & Sons, 1989.
• [7] Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A.: Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji, Warszawa, PWN, Oficyna Wydawnicza 1980.
• [8] Brandt S.: Analiza danych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002.
• [9] Walter E., Pronzato L.: Identification of Parametric Models from Experimental Data, Springen Masson, Paris Milan, Barcelona-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1997.
• [10] http://www.i-droid01.com (02-07-2010)