Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fixed-time VFO control for a unicycle

Michałek Maciej M., Sobański Rafał M., Defoort Michael

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2022

|

z. 197, t. 1

191-200

EN

A conventional application of the Vector-Field-Orientation (VFO) control design method to the set-point control problem leads to controllers with an infinite-time convergence of the stabilization errors. In this paper we try to extend a family of VFO control laws, applicable to unicycle kinematics, with a version which makes the stabilization errors finite-time convergent to zero where, additionally, a settling time is upper bounded by a constant which does not depend on an initial unicycle configuration. This kind of the control problem is called the fixed-time stabilization. Under assumption that the control inputs of the unicycle are unrestricted to any closed subset of R2, we show how to modify the finite-time VFO controller to obtain a bounded fixed-time control law. A control performance obtained with the proposed fixed-time VFO controller has been illustrated by simulation results.

2

Algorytm sterowania monocyklem 4D z programowym ograniczeniem konfiguracji

Pazderski D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2018

|

z. 196

291--300

PL

Kinematyka monocykla jest klasycznym przykładem układów mechanicznych, których ruch podlega ograniczeniom nieholonomicznym. W pracy rozpatruje się rozszerzony planarny model takiego obiektu z uwzględnieniem opisu obrotu koła nazywany monocyklem 4D. Z punktu widzenia robotyki rozważany układ określa podstawowy ruch nieholonomicznego kołowego robota mobilnego. Rozważono metodę przybliżonego odsprzęgania układu za pomocą sprzężenia zwrotnego wykorzystującego funkcję transwersalną. Właściwości metody w przestrzeni zadania zilustrowano wynikami symulacji numerycznych.

EN

The kinematics of the unicycle is a classic example of mechanical control systems which are subject to non-holonomic constraints. In this work, an extended 4D model of such a kinematics taking into account the wheel rotation is considered. From the point of view of robotics, this system provides an elementary description of a nonholonomic kinematics determined with respect to each wheel of a mobile platform. An approximate decoupling method for this system is designed using a dynamic feedback based on a transverse function. The properties of the method in the task space are illustrated in numerical simulations.

3

Experimental validation of the 3D dynamic unicycle-unicyclist model

Niełaczny M., Barnat W.

Vibrations in Physical Systems

|

2016

|

Vol. 27

293--300

EN

The problem of motion of a unicycle – unicyclist system in 3D is studied. The equations of motion of system have been derived using the Boltzmann-Hamel equations. A description of the unicycle – unicyclist system dynamical model, simulation results and experimental validation of the system are presented in the paper.

4

Sterowanie VFO dla monocykla w zadaniu stwarzania ścieżki nieparametryzowanej

Michałek M. M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 2

489--498

PL

Metoda VFO (ang. Vector-Field(s)-Orientation), zaproponowana dla modelu monocykla w pracy [7], pozwala na rozwiązanie dwóch klasycznych zadań sterowania - śledzenia trajektorii oraz sterowania do punktu - w zunifikowany sposób poprzez odpowiednią (re)definicję postaci tzw. pola wektorowego zbieżności. Do tej poty, nie istniała wersja sterownika VFO dla ostatniego z klasycznych zadań sterowania, a mianowicie dla zadania odtwarzania ścieżki. Niniejszy artykuł wypełnia tę lukę przedstawiając nową propozycję konstrukcji pola zbieżności dla problemu odtwarzania ścieżki wykorzystując koncepcję krzywej poziomicowej. Zastosowanie tej koncepcji pozwala na ominięcie zasadniczych ograniczeń związanych ze standardowym podejściem wykorzystującym opis ścieżki parametryzowany jej krzywoliniową długością. W pracy przedstawiono projekt reguły sterowania, analizę stabilności układu zamkniętego oraz wyniki symulacyjne działania sterownika dla modelu monocykla.

EN

The VFO (Vector- Field(s)-Orientation) method, proposed for the unicycle in the previous publications, allows one to solve two classical control tasks - trajectory tracking and set-point control - in a unified manner by re-definition of the so-called convergence vector field. However, the VFO control law was not available for the path following task so far. The paper fills this gap by introducing a novel form of the convergence vector field for the path-following problem utilizing the level curve approach. Thanks to this approach, one can avoid main limitations imposed by the standard methods which employs description of a reference path parametrized by a curvilinear abscissa.

5

3D dynamic model of the unicycle – unicyclist system

Niełaczny M., Grabski J., Strzałko J.

Vibrations in Physical Systems

|

2014

|

Vol. 26

195--202

EN

The problem of motion of a unicycle – unicyclist system in 3D is studied. The equations of motion of the system were derived using the Boltzmann-Hamel equations. Automatic generation of the Hamel coefficients eliminates all the difficulties associated with the determination of these equations. Description of the unicycle – unicyclist system dynamical model and simulation results are presented in the paper.