Sterowanie platformy mobilnej Rex

• Autorzy: Juszkiewicz Ł. , Tchoń K.

Warianty tytułu

EN

Control of the Rex mobile platform

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem pracy jest zadanie sterowania czterokołowej platformy mobilnej z niezależnie napędzanymi kołami. Przedstawiono równania dynamiki platformy przy dopuszczeniu poprzecznych i wydłużonych poślizgów kół. Rozważono dwa zasilania sterowania: zadanie planowania ruchu i zadanie śledzenia trajektorii platformy. Zadanie planowania rozwiązano przy pomocy algorytmu sterowania optymalnego z ograniczeniami. Do rozwiązania zadania śledzenia trajektorii zastosowano algorytm sterowania predykcyjnego. Działanie obu algorytmów zilustrowano na przykładzie zadania parkowania platformy. Do obliczeń wykorzystano pakiet oprogramowania ACADO. Wykazano, że algorytm sterowania predykcyjnego cechuje znaczna odporność na nieznajomość modelu dynamiki.

EN

We study a 4-wheel mobile platform with independently actuated wheels. Dynamics equations of the platform moving with lateral and longitudinal slips are presented. Two control problems are addressed: the motion planning problem and the trajectory tracking problem. The former problem is solved using the methods of the optimal control theory, while the nonlinear model predictive control applied to the latter problem. Performance of these algorithms is illustrated by a parking problem of the platform. The ACADO software package has been used in computations. A significant robustness against the dynamics model uncertainty of the predictive control algorithm has been shown.

Słowa kluczowe

PL

robotyka; robot eksploracyjny; robot ratowniczy; platforma mobilna; układ sterowania; Rex

EN

robotics; exploration robot; rescue robot; mobile platform; control; Rex

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 194, t. 1
• Strony: 55--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Juszkiewicz Ł.

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

autor

Tchoń K.

• 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. Kozłowski, D. Pazderski. Modeling and control of a 4-wheel skid-steering mobile robot. Int. J. Appl. Math. Comp. Sci., 2004, Vol. 14, s. 477-496.
• [3] M. Cholewiński, K. Arent, A. Mazur. Towards practical implementation of an artificial force method for control of the mobile platform Rex. In: Recent Advances in Automation, Robotics and Measuring Techniques. Red. R. Szewczyk et al. Springer, Berlin, 2014, s. 353-363.
• [4] 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.
• [5] U. Kiencke, L. Nielsen. Automotive Control Systems. Springer. Berlin, 2000.
• [6] J. B. Rawlings, D. Q. Mayne. Model Predictive Control: Theory and Design. Nob Hill Publishing, Madison, WI, 2009.
• [7] 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.
• [8] 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.