Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  śledzenie trajektorii
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Maritime Autonomous Surface Ships (MASS) perfectly fit into the future vision of merchant fleet. MASS autonomous navigation system combines automatic trajectory tracking and supervisor safe trajectory generation subsystems. Automatic trajectory tracking method, using line-of-sight (LOS) reference course generation algorithm, is combined with model predictive control (MPC). Algorithm for MASS trajectory tracking, including cooperation with the dynamic system of safe trajectory generation is described. It allows for better ship control with steady state cross-track error limitation to the ship hull breadth and limited overshoot after turns. In real MASS ships path is defined as set of straight line segments, so transition between trajectory sections when passing waypoint is unavoidable. In the proposed control algorithm LOS trajectory reference course is mapped to the rotational speed reference value, which is dynamically constrained in MPC controller due to dynamically changing reference trajectory in real MASS system. Also maneuver path advance dependent on the path tangential angle difference, to ensure trajectory tracking for turns from 0 to 90 degrees, without overshoot is used. All results were obtained with the use of training ship in real–time conditions.
EN
This article provides a simulation and laboratory study of a control system for a two-wheeled differential-drive mobile robot with ROS system. The authors propose an approach to designing a control system based on a parametric model of the robot’s dynamics. The values of unknown parameters of the dynamic model have been determined by means of a Levenberg-Marguardt identification method. By comparing the desired trajectories with those obtained from simulation and laboratory tests, and based on errors analysis, the correctness of the model parameter identification process and the control system operation was then determined.
PL
W artykule przedstawiono badania symulacyjne i laboratoryjne systemu sterowania dwukołowym robotem mobilnym o napędzie różnicowym, z systemem ROS. Autorzy zaproponowali podejście projektowania systemu sterowania w oparciu o parametryczny model dynamiki robota. Wartości nieznanych parametrów modelu dynamiki wyznaczono przeprowadzając ich identyfikację metodą Levenberga-Marguardta. Następnie porównując trajektorie zadane z otrzymanymi na drodze badań symulacyjnych i laboratoryjnych, a także na podstawie analizy uchybów określono poprawność procesu identyfikacji parametrów modelu i działania systemu sterowania.
EN
The increasing development of Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) with varying levels of autonomy can be seen globally. The paper is devoted to the new AUV called PAST being developed and built within the Polish development project entitled „Development of the underwater autonomous transport system” (no. POIR.01.01.01-00-0893/20). Mainly, the paper focuses on high-level control of PAST AUV devoted to controlling along the desired trajectory. It demands a set of tuned controllers of advanced velocity, course, depth, and trim. The trajectory tracking algorithm should be implemented and verified for different trajectories set in practice. At the beginning of the article, an introduction to the research is inserted. Then, the following scientific issues are presented: the mathematical model of AUV motion, high-level control structure, and the trajectory tracking algorithm. Next, the results of numerical research in the Matlab environment are presented. In the end, the conclusions for future research are formulated.
PL
Na całym świecie można zaobserwować rosnący rozwój autonomicznych pojazdów podwodnych (AUV) o różnych poziomach autonomii. Artykuł poświęcony jest opracowywaniu i budowie nowego AUV o nazwie PAST w ramach polskiego projektu rozwojowego pt. „Rozwój podwodnego autonomicznego systemu transportowego” (nr POIR.01.01.01-00-0893/20). Artykuł koncentruje się głównie na wysokopoziomowym sterowaniu pojazdem PAST przeznaczonym do podążania wzdłuż pożądanej trajektorii. Wymaga to zaawansowanego zestawu dostrojonych kontrolerów prędkości, kursu, głębokości i trymu. Algorytm śledzenia trajektorii powinien być zaimplementowany i zweryfikowany dla różnych trajektorii wyznaczanych w praktyce. Na początku artykułu zamieszczone zostało wprowadzenie do badań. Następnie przedstawiono następujące zagadnienia naukowe: model matematyczny ruchu AUV, wysokopoziomową strukturę sterowania oraz algorytm śledzenia trajektorii. Następnie przedstawiono wyniki badań numerycznych w środowisku MATLAB. Na koniec formułowane są wnioski dla przyszłych badań.
EN
This study provides a new class of controllers for freeflying space manipulators subject to unknown undesirable disturbing forces exerted on the end-effector. Based on suitably defined taskspace non-singular terminal sliding manifold and the Lyapunov stability theory, we derive a class of estimated extended transposed Jacobian controllers which seem to be effective in counteracting the unstructured disturbing forces. The numerical computations which are carried out for a space manipulator consisting of a spacecraft propelled by eight thrusters and holonomic manipulator of three revolute kinematic pairs, illustrate the performance of the proposed controller.
PL
W pracy zaproponowano nową klasę sterowników dla manipulatorów kosmicznych przy uwzględnieniu nieznanych, niepożądanych sił zakłócających wywieranych na koniec efektora. W oparciu o odpowiednio zdefiniowane nieosobliwą, końcową rozmaitość ślizgową i teorię stabilności Lapunowa wyprowadzono klasę rozszerzonych estymowanych transponowanych sterowników Jakobianowych, ktore wydają się być efektywne w przeciwdziałaniu nieustrukturyzowanych sił zakłócających. Podejście zilustrowano również obliczeniami numerycznymi dla manipulatora kosmicznego składającego się z bazy napędzanej przez osiem pędników typu cold-gas i manipulatora holonomicznego o trzech parach kinematycznych obrotowych.
EN
This research paper develops a nonlinear backstepping sliding mode design scheme for the motion control of two-degree of freedom planar parallel robot. The main objective of this paper is to gain a strong control in trajectory tracking case. However, dynamical equations of motion for a 2DoF parallel manipulator, including structured and unstructured uncertainties, are taken into account. Furthermore, the hybrid control strategy is based on backstepping scheme and on a switching function is that are presented for high accuracy of a mixed space tracking trajectory of robot. Also, the application of control technique in presence of parameter uncertainties in a massive change is studied. In addition, the benefit of this method is that it imposes the intended stability properties by first fixing the Lyapunov candidate functions and then calculating the other functions in a recursive way. Therefore, simulation outcomes are shown so as to assess the tracking performance and to evaluate the total stability of the closed-loop system. Finally, the results accomplished in simulation show the efficiency of the controller proposed for a parallel robot with two degrees of freedom Biglide type with elastic joints.
PL
W artykule opracowano nieliniowy tryb ślizgowy backstepping do sterowania ruchem równoległego robota planarnego 2DoF z elastycznymi przegubami. Badane jest zastosowanie techniki sterowania w obecności niepewności parametrów przy masywnej zmianie. Zaletą proponowanej metody jest to, że narzuca ona zamierzone właściwości stabilności poprzez wcześniejsze ustalenie unkcji Lyapunova. Wyniki uzyskane w symulacji wskazują na skuteczność proponowanego regulatora.
EN
The objective of this article is to present an automatic demonstrator of underactuated mechanical systems. It is the inertia wheel inverted pendulum, which has two degrees of freedom and a single actuator. Nonlinear predictive control is applied to the underactuated system allowing dynamic control for optimal tracking of periodic reference trajectories. The simulation results show the performance and efficiency of the proposed control.
PL
Celem tego artykułu jest przedstawienie automatycznego demonstratora niedostatecznie uruchomionych układów mechanicznych. Jest to odwrócone wahadło stabilizowane kołem zamachowym, które ma dwa stopnie swobody i jeden siłownik. Nieliniowe sterowanie predykcyjne jest stosowane do niedostatecznie uruchomionego systemu, umożliwiając dynamiczne sterowanie w celu optymalnego śledzenia okresowych trajektorii odniesienia. Wyniki symulacji pokazują wydajność i skuteczność proponowanego sterowania.
EN
This paper presents the modelling and control of a delta robot. The software SOLIDWORKS is used in this work to get a performing model that is very close to real system. The proportional integrator derivative (PID) control is used in this proposal. The results are compared with PDSliding mode (PD-SMC) and PD a robust SMC (PD-ASMC). This is an important comparative study where the advantages of each controller are presented: the PD-SMC improve the performance of the trajectory tracking, where the control signal performances and the robustness was improved by the PD-ASMC. Results presented are done with matlab-simulink and with Solidworks.
PL
Atykuł przedstawia modelowanie i sterowanie robotem delta. Oprogramowanie SOLIDWORKS jest używane w tej pracy do uzyskania wydajnego modelu, który jest bardzo bliski rzeczywistemu systemowi. tak jak będziemy wyniki porównywane pomiędzy kontrolerami PID i (PD-SMC) i (PD-ASMC). Jest to ważne badanie porównawcze, w którym przedstawione są zalety każdego sterownika: PD-SMC poprawia wydajność śledzenia trajektorii, gdzie wydajność sygnału sterującego i odporność zostały ulepszone przez PD-ASMC. Przedstawione wyniki zostały wykonane za pomocą matlab-simulink oraz Solidworks.
EN
This paper considers the problem of the accurate task space finite-time control susceptible to both undesirable disturbance forces exerted on the end-effector and unknown friction forces coming from joints directly driven by the actuators as well as unstructured forces resulting from the kinematic singularities appearing on the mechanism trajectory. We obtain a class of estimated extended transposed Jacobian controllers which seem to successfully counteract the external disturbance forces on the basis of a suitably defined task-space non-singular terminal sliding manifold (TSM) and the Lyapunov stability theory. Moreover, in order to overcome (or to minimise) the undesirable chattering effects, the proposed robust control law involves the second-order sliding technique. The numerical simulations (closely related to an experiment) ran for a mobile manipulator consisting of a non-holononic platform of (2;0) type and a holonomic manipulator of two revolute kinematic pairs show the performance of the proposed controllers and make a comparison with other well-known control schemes.
EN
In this work, continuous third-order sliding mode controllers are presented to control a five degrees-of-freedom (5-DOF) exoskeleton robot. This latter is used in physiotherapy rehabilitation of upper extremities. The aspiration is to assist the movements of patients with severe motor limitations. The control objective is then to design adept controllers to follow desired trajectories smoothly and precisely. Accordingly, it is proposed, in this work, a class of homogeneous algorithms of sliding modes having finite-time convergence properties of the states. They provide continuous control signals and are robust regardless of non-modeled dynamics, uncertainties and external disturbances. A comparative study with a robust finite-time sliding mode controller proposed in literature is performed. Simulations are accomplished to investigate the efficacy of these algorithms and the obtained results are analyzed.
PL
W artykule opisano wykorzystanie algorytmu optymalizacyjnego PSO do wykonania zadanej trajektorii przez bezzałogowy statek powietrzny w postaci samolotu. Algorytm optymalizuje orientację przestrzenną samolotu, według której wykonywany jest lot z zadaną prędkością.
EN
This article presents an application of PSO optimization algorithm for fixed-wing UAV path-following task. The algorithm optimizes spatial orientation of UAV, which determines UAV’s displacement direction.
EN
Due to global purposes to ensure growth of a competitive and sustainable transport system, also to solve traffic safety and environmental problems, various engineering solutions are being sought out. It can be assumed that autonomous vehicles are the technology, which will ensure the positive change in the transport system. Even though many studies successfully advanced toward realisation of autonomous vehicles, a significant amount of technical and policy framework problems still has to be solved. This paper addresses the problem of predefined path feasibility and proposes an effective methodology for a path to follow re-planning. The proposed methodology is composed of three parts and is based on the Dubins path approach. In order to modify the vector based Dubins path approach and to ensure the path feasibility, the optimisation problem was solved. A cost function with different inequality constraints was formulated. The performance and reliability of the proposed methodology were analysed and evaluated by carrying out an experimental research while using the autonomous test vehicle.
PL
Dla zapewnienia rozwoju konkurencyjnego i zrównoważonego systemu transportowego, oraz w celu rozwiązania problemów związanych z bezpieczeństwem ruchu i środowiskiem, poszukiwane są różne rozwiązania techniczne. Można założyć, że autonomiczne pojazdy są technologią, która zapewni pozytywną zmianę w systemie transportowym. Mimo że wiele badań z powodzeniem dotyczyło realizacji autonomicznych pojazdów, należy jeszcze rozwiązać wiele problemów technicznych i prawnych. W niniejszym dokumencie poruszono problem predefiniowanej wykonalności ścieżki i zaproponowano skuteczną metodologię dla ścieżki do śledzenia ponownego planowania. Proponowana metodologia składa się z trzech części i opiera się na metodzie Dubinsa. Aby zmodyfikować metodę trajektorii Dubinsa i zapewnić optymalną trajektorię, w publikacji rozwiązano zadanie optymalizacji. Sformułowana funkcja celu z różnymi nieliniowymi ograniczeniami. Skuteczność i niezawodność proponowanej metodologii została przeanalizowana i oceniona po przeprowadzeniu eksperymentalnych badań z wykorzystaniem autonomicznego pojazdu badawczego.
EN
This paper introduces a new algorithm of trajectory reproduction and trajectory tracking for nonholonomic systems. The endogenous configuration space approach is employed as a guideline in the algorithm derivation. The derivation uses a trajectory reproduction error, which is an integral of the difference between the resultant trajectory and the desired trajectory over the motion horizon. Such a definition of the error allows to solve both the trajectory reproduction as well as the trajectory tracking problem. Considerable attention in the paper has been paid to the implementation aspects of the algorithm. The nonparametric approach is used together with a higher order of the integration method. The algorithm efficiency is illustrated with computer simulations accomplished for two nonholonomic systems: the dynamics of the double pendulum with a passive joint, and the kinematics of the unicycle.
EN
This study is devoted to the modeling and control of a 4-wheel, skid-steering mobile platform with coupled side wheels, subject to lateral and longitudinal slips. The dynamics equations of the platform are derived, and 16 variants of motion distinguished. For the variant of motion allowing for all possible slips of the wheels two control problems are addressed: the motion planning problem and the trajectory tracking problem. The former problem is solved by means of a Jacobian motion planning algorithm based on the Endogenous Configuration Space Approach and, complementarily, using the Optimal Control Approach. The Nonlinear Model Predictive Control is applied to the latter problem. Performance of these control algorithms is illustrated by a sort of the parking problem. Significant robustness of the predictive control algorithm against the model uncertainty is revealed.
PL
W artykule przedstawiono problematykę sterowania odpornego, oraz sterowania ruchem statku po zadanej trajektorii za pomocą regulatora odpornego. Artykuł zawiera wyniki badań symulacyjnych doboru regulatora odpornego za pomocą algorytmów ewolucyjnych oraz śledzenia trajektorii dla kontenerowca o nośności 23 000 ton.
EN
A paper presents a robust control problematic and ship trajectory trace with robust controller. Text include results of robust controller selection using genetic algorithms and computer simulation for container ship 23000 tons load.
PL
Artykuł przedstawia koncepcję sterowania kinematyką robota mobilnego klasy (2,0) dla zadania śledzenia trajektorii z funkcją unikania kolizji z wypukłymi przeszkodami statycznymi. Proponowane sterowanie wynika z modyfikacji oryginalnej metody VFO, która polega na rozszerzeniu definicji tzw. pola zbieżności o ortogonalny składnik zwany wektorem oddziaływania przeszkód. Wprowadzona modyfikacja pola zbieżności pozwala na zachowanie oryginalnej postaci reguły sterowania VFO. Metoda dopuszcza przechodzenie trajektorii referencyjnej przez obszary przeszkód a także nakładanie się obszarów oddziaływania przeszkód sąsiadujących. Efektywność metody zilustrowano wynikami eksperymentów.
EN
The paper presents a control strategy for a (2,0)-type mobile robot for a trajectory tracking task with static obstacles collision avoidance. The concept is a modified version of the original VFO (Vector-Field-Orientation) control algorithm with an additional orthogonal vector component - obstacle interaction vector - included in a definition of so-called convergence vector field. Modification included in the convergence vector field preserves the original definition of the VFO control law. The method admits time-evolution of a referenee trajectory through obstacle areas. Overlapping of obstacle interaction areas is also permitted. Experimental results illustrate effectiveness of the method.
PL
W artykule przedstawiono sposób generowania trajektorii z uwzględnieniem koncepcji tunelu błędu, gwarantującej śledzenie zadanej trasy z błędem nie większym niż założony, nawet w trudnych do przewidzenia warunkach otoczenia. W skrócony sposób przedstawiono model matematyczny kinematyki i dynamiki sterowców, wykorzystujący zapis w postaci wektorów przestrzennych oraz przetestowano symulacyjnie założenia teoretyczne. Model wykorzystany w symulacjach uwzględnia strukturę napędów w postaci dwóch silników symetrycznie umieszczonych po bokach obiektu.
EN
The article demonstrates how to generate the trajectory, taking into account the concept of the tunnel of error that ensures route trace with an error no greater than assumed, even in difficult to predict environmental conditions. Mathematical model of kinematics and dynamics using spatial vectors is presented in short. Theoretical assumptions are tested by simulation. The model used in the simulations takes into account the structure of the drives in the form of two engines placed symmetrically on the sides of the object.
17
Content available remote Trajectory tracking problem for a redundantly actuated walking robot
EN
In the paper, dynamics of the waking robots is considered. The robots under consideration are variable degrees of freedom systems. As in any variable degrees of freedom systems, in some of the configurations, the number of actuators exceeds the number of the system degrees of freedom. Thus alternative joint actuations can lead to the same motion of the robot. Such configuration is tested in the paper. In the redundantly actuated case, the traditional kinematics and dynamics cannot be applied directly. Different actuation strategies are tested on an exemplary test system. The main focus is set on the multibody model and on symmetrical/asymmetrical actuation strategy.
EN
The article is devoted to a motion control problem for a differentially driven mobile robot in the task of trajectory tracking in the presence of skid-slip effects. The kinematic control concept presented in the paper is the Vector Field Orientation (VFO) feedback approach with a nonlinear feed-forward skid-slip influence compensation scheme. The VFO control law guarantees asymptotic convergence of the position tracking error to zero in spite of the disturbing influence of skid-slip phenomena. The paper includes a control law design description, stability and convergence analysis of a closed-loop system, and practical verification of the proposed control concept. The experimental results illustrate control quality obtained on a laboratory setup equipped with vision feedback, where the Kalman filter algorithm was used in order to practically estimate skid-slip components.
EN
In industrial control systems, practical interest is driven by the fact that today’s processes need to be operated under tighter performance specifications. Often these demands can only be met when process nonlinearities are explicitly considered in the controller. Nonlinear predictive control, the extension of well-established linear predictive control to nonlinear systems, appears to be a well-suited approach for this kind of problems. In this paper, an optimal nonlinear predictive control structure, which provides asymptotic tracking of smooth reference trajectories, is presented. The controller is based on a finite–horizon continuous time minimization of nonlinear predicted tracking errors. A key feature of the control law is that its implementation does not need to perform on-line optimization, and asymptotic tracking of smooth reference signal is guaranteed. An integral action is used to increase the robustness of the closed-loop system with respect to uncertainties and parameters variations. The proposed control scheme is first applied to planning motions problem of a mobile robot and, afterwards, to the trajectory tracking problem of a rigid link manipulator. Simulation results are performed to validate the tracking performance of the proposed controller.
PL
W pracy przedstawiono problem sterowania nieholnomicznym robotem mobilnym z uwzględnieniem jego kinematycznego i dynamicznego modelu dla przypadku odtwarzania trajektorii odniesienia. Wykorzystywany algorytm oscylatora kinematycznego umożliwia ekspotencjalną zbieżność błędu śledzenia modelu kinematycznego. Sterownik zawierający oscylator zmienny w czasie, oparty na przekształceniu kinematycznym, umożliwia uzyskanie sterowania bezpośrednio dla układu nieholonomicznego. Do budowy złożonego sterownika ruchu robota wykorzystano metodę propagacji wstecznej, która umożliwia wielopoziomowe sterowanie obiektem. Przedstawiono też zjawiska związane z ograniczeniem sygnału sterowania.
EN
In this paper a problem of trajectory control of nonholonomic mobile robot with its kinematic and dynamic model has been presented. It has been shown that by making use of the kinematic oscillator it is possible to obtain the exponential convergence of the kinematic error with an accuracy e. Next, a backstepping scheme which includes both dynamic model of a mobile robot and servo current-voltage loop is outlined. It is shown ; that the whole system is globally asymptotically stable. Simulation results illustrate theoretical considerations. Experimental work, though not reported, is under way.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.