به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Nonholonomic systems » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Nonholonomic systems» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • الهام رمضان زاده، زهرا رحمانی*، محمدحسن قاسمی
    در این مقاله دنبال یابی مسیرمرجع براساس کنترل مد لغزشی ترمینال برای یک ربات سیار چرخ دار پیشنهاد شده است و روش پیشنهادی روی یک ربات سیار به صورت عملی پیاده سازی شده است. ربات محرک چرخ دار یک سیستم غیرهولونومیک غیرخطی که دارای دو ورودی برای کنترل است و دارای سه متغیر حالت و یک قید غیرهولونومیک است. برای کنترل این سیستم در این مقاله ابتدا با تبدیل معادلات سیستم غیرهولونومیک به فرم زنجیره ای، معادلات ربات سیار چرخ دار برای معادلات زنجیره ای تعمیم یافته استخراج می شود. سپس روش کنترل مد لغزشی ترمینال زمان محدود برای کنترل دنبال یابی مسیر مرجع این سیستم  ارائه  می شود. پس از آن با استفاده از یک محیط شبیه سازی گرافیکی در نرم افزار متلب  قابل اجرا است. روش پیشنهادی برای ربات سیار چرخ دار مورد استفاده در آزمایشگاه شبیه سازی می شود. نتایج شبیه سازی در محیط گرافیکی کارآیی روش پیشنهادی را در مقایسه با روش کنترل مد لغزشی کلاسیک به خوبی نشان می دهد. در پایان نتایج عملی پیاده سازی کنترل کننده برای دنبال یابی مسیر مرجع ارائه شده روی ربات سیار نشان داده شده است. نتایج حاصل از پیاده سازی عملی به خوبی عملکرد مناسب روش پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلید واژگان: سیستم های غیرهولونومیک, ربات سیارچرخ دار, کنترل مد لغزشی, کنترل کننده مد لغزشی ترمینال, شبیه ساز گرافیکی}
    E. Ramezanzadeh, Z. Rahmani*, M. Hasanghasemi
    In this paper, a trajectory tracking control of a nonholonomic wheeled mobile robot is proposed based on terminal sliding mode control, and the proposed method has been implemented on a wheeled mobile robot. A wheeled mobile robot is a nonlinear nonholonomic system, and it has three extended coordinates and a nonholonomic constraint. First, the equation of wheeled mobile robot for the extended chained form is derived by transformation of the nonholonomic system equation to the extended chained form. Then a finite time terminal sliding mode approach for trajectory tracking control of the wheeled mobile robot is presented. Afterward, with a graphical simulation environment which is applicable in the Matlab software, graphical simulations of wheeled mobile robot’s movement are done. The result of the graphical simulation in comparing with sliding mode control show the performance of the proposed method. Finally, the practical results of implementation of the controller for trajectory tracking of the wheeled mobile robot is shown, and the results show good tracking performance of the proposed method.
    Keywords: Nonholonomic Systems, Wheeled Mobile Robot, Sliding Mode Control, Terminal Sliding Mode Control, Graphical Simulation}
  • علی کیماسی خلجی، مصطفی جلال نژاد
    در تحلیل کنترل حرکت خودکار ربات های چرخدار با فرض عدم لغزش چرخ ها (غلتش خالص) نتایج رضایت بخشی وجود دارد، اما متاسفانه در عمل به خاطر وجود عدم قطعیت هایی مانند لغزش چرخ ها به خصوص در کاربردهایی همچون کشاورزی که شرایط کار دارای ناهمواری ها نیز می باشد، نتایج تحت تاثیر قرار گرفته و کیفیت عملکرد روش های کنترلی تحت الشعاع قرار می گیرد. کنترل ایده آل سیستم های چرخدار با فرض وجود قیود عدم لغزش غیرهولونومیک انجام شده در حالی که در سیستم واقعی به خاطر حضور لغزش ها این قیود نقض می شوند. در این مقاله، مسئله کنترل تعقیب مسیر ربات چرخ دار در حضور پدیده لغزش انجام شده است. برای در نظر گرفتن اثرات لغزش ها، مدل آنها وارد معادلات سینماتیک مساله می گردند. به عبارت دیگر این اثرات به عنوان پارامترهای ناشناخته به مدل سینماتیک ایده آل اضافه می شود. این پارامترهای ناشناخته را با یک روش تطبیقی تخمین زده و با الگوریتم کنترلی بازگشت گام به گام سیستم را کنترل می نماییم. قانون کنترلی بازگشت گام به گام برای تعقیب مسیرهای مرجع ربات طراحی گردیده و ربات را به صورت مجانبی حول مسیرهای حرکت زمانی مرجع پایدار می سازد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که کنترل کننده تطبیقی پیشنهادی می تواند تعقیب مسیر ردیابی را در حضور لغزش چرخ ها تضمین کند. در پایان نتایج بدست آمده برای مسیرهای مرجع ارائه گردیده و نتایج مقایسه ای کارایی استفاده از تخمین لغزش ها در کنترل سیستم را نشان می دهد.
    کلید واژگان: ربات متحرک چرخ دار, سیستم های غیرهولونومیک, تعقیب مسیرهای حرکت زمانی, روش بازگشت گام به گام}
    Ali Keymasi Khalaji, Mostafa Jalalnezhad
    There exist satisfactory results in the analysis of the motion control of the vehicles with the assumption of nonslip (pure rolling) condition of robot wheeles, But unfortunately in practice due to the presence of uncertainties such as sliding of wheels especially in agriculture applications where working conditions are rough the results and the quality of the control performance of the system are affected. The ideal control of wheeled systems is performed with the assumption of the existence of nonholonomic non-slip constraints, while in the real system these constraints are violated due to the presence of slippages. In this paper the problem of trajectory tracking control of wheeled vehicles in the presence of sliding is addressed. To take sliding effects into account, sliding models are introduced into the kinematic model. In other words, these effects are added as unknown parameters to the ideal kinematic model. For taking into account the sliding effects their mathematical models are introduced in system kinematic model. In another word these effects as an unknown parameters are added to the system ideal kinematics. An integrating parameter adaptation technique and backstepping control algorithm has been utilized in order to control the system. The backstepping control law is designed to track the reference trajectories and make the robot asymptotically stable around the reference trajectories. Finally, the obtained results are presented for tracking reference trajectories and comparison results shows the efficiency of using the estimation of slips in control of the system.
    Keywords: Wheeled mobile robot, Nonholonomic systems, Trajectory tracking, Backstepping method}
  • علی کیماسی خلجی*
    یکی از مباحث مطرح در حوزه رباتیک، کنترل آرایش گروهی ربات ها در تعقیب مسیرهای حرکت زمانی می باشد. استفاده از گروه ربات های آرایش یافته، دارای مزایایی نسبت به استفاده از ربات ها به صورت جداگانه است که از جمله آنها می توان به بهره وری استفاده از منابع، امکان همکاری ربات ها، بالارفتن اطمینان و مقاومت بیشتر در برابر نقایص اشاره کرد. بنابراین، آرایش کنترلی سیستم های رباتیک چند عضوی و خودرو های هوشمند مورد توجه دانشمندان فراوانی قرار گرفته که در این مقاله به آن می پردازیم. در ابتدا معادلات سینماتیکی و سینتیکی ربات متحرک دیفرانسیلی استخراج می گردد. سپس، مسیرهای حرکت زمانی مرجع برای ربات رهبر تولید می گردند. در ادامه یک قانون کنترل سینماتیکی برای تعقیب مسیرهای مرجع ربات رهبر طراحی می گردد. قانون کنترلی پیشنهاد شده، ربات رهبر را به صورت مجانبی حول مسیرهای حرکت زمانی مرجع پایدار می سازد. سپس یک الگوریتم کنترل دینامیکی به منظور تولید گشتاورهای عملگری توسط روش خطی سازی فیدبک طراحی می گردد. در ادامه مسئله کنترل آرایش ربات ها مورد بررسی قرار گرفته و الگوریتمی مناسب برای این منظور طراحی می گردد تا در ضمن تعقیب مسیر توسط ربات رهبر، ربات های پیرو در وضعیت مطلوب نسبت به آن قرار گیرند. همچنین پایداری الگوریتم های ارائه شده از طریق روش لیاپانوف برای کنترلرهای سینماتیکی، دینامیکی و کنترل آرایش مورد بررسی قرار می گیرد. در پایان نتایج بدست آمده برای مسیرهای مرجع مختلف ارائه می گردد که کارایی روش پیشنهاد شده را نشان می دهد.
    کلید واژگان: ربات متحرک چرخ دار, سیستم های غیر هولونومیک, تعقیب مسیرهای حرکت زمانی, کنترل آرایش}
    Ali Keymasi Khalaji *
    One of the main topics in the field of robotics is the formation control of the group of robots in trajectory tracking problem. Using organized robots has many advantages compared to using them individually. Among them the efficiency of using resources, the possibility of robot's cooperation, increasing reliability and resistance to defects can be pointed out. Therefore, formation control of multi-body robotic systems and intelligent vehicles attracted considerable attention that is discussed in this paper. First, kinematic and kinetic equations of a differential drive wheeled robot are obtained. Then, reference trajectories for tracking problem of the leader robot are produced. Next, a kinematic control law is designed for trajectory tracking of the leader robot. The proposed controller steer the leader robot asymptotically follow reference trajectories. Subsequently, a dynamic control algorithm for generating system actuator toques is designed based on feedback linearization method. Afterwards, formation control of the robots has been considered and an appropriate algorithm is designed in order to organize the follower robots in the desired configurations, meanwhile tracking control of the wheeled robot. Furthermore the stability of the presented algorithms for kinematic, dynamic and formation control laws is analyzed using Lyapunov method. Finally, obtained results for different reference paths are presented which represents the effectiveness of the proposed controller.
    Keywords: Wheeled mobile robot, Nonholonomic systems, Trajectory Tracking, Formation control}
  • اصغر خان پور، علی کیماسی خلجی، سیدعلی اکبر موسویان
    کنترل ربات های متحرک چرخ دار بر اساس مسیرهای زمانی، یکی از مسائل مطرح در زمینه ربات های متحرک می باشد. همچنین، کنترل سیستم هایی که با کمبود عملگر مواجه هستند از پیچیدگی خاص و اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله، این دو موضوع مهم کنترلی تواما در یک ربات متحرک تراکتور-تریلی؛ که در آن تراکتور یک ربات دو چرخ دیفرانسیلی و تریلی مجهز به دو چرخ کروی غیرفعال می باشد؛ مورد مطالعه قرار گرفته است. استفاده از چرخ های کروی به جای چرخ های استاندارد در تریلی، ربات را به شدت کم عملگر و غیرخطی می کند. کمبود عملگر سیستم، علاوه بر وجود تراکتور دیفرانسیلی، ناشی از تریلی با چرخ های کروی غیرفعال است که برای حذف قید درجات آزادی سیستم و قابلیت مانور در سیستم به کار رفته است. در این مقاله پس از معرفی ربات، مدل سینماتیکی و سینتیکی آن استخراج و مدل دینامیکی با ترکیب و تلفیق سینماتیک و سینتیک سیستم ارائه می شود. سپس،یک الگوریتم کنترلی جدید، که بر اساس یک مفهوم کاملا فیزیکی سامان داده شده تحت عنوان الگوریتم کنترلی لیاپانوف-PID ارائه می شود. سپس اجتناب از ایجاد تکینگی در الگوریتم کنترلی پیشنهاد شده مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد و پایداری آن اثبات می شود. نتایج شبیه سازی حاکی از عملکرد مطلوب الگوریتم کنترلی پیشنهادی است. در پایان، نتایج پیاده سازی تجربی الگوریتم کنترلی پیشنهادی بر روی یک سیستم آزمایشگاهی ارائه می شود که کارایی قانون کنترلی پیشنهاد شده را نشان می دهد.
    کلید واژگان: ربات های متحرک چرخ دار تراکتور, تریلی, تعقیب مسیرهای حرکت زمانی, سیستم های غیرهولونومیک, کمبود عملگر, لیاپانوف}
    Asghar Khanpoor, Ali Keymasi Khalaji, Seyed Ail Akbar Moosavian
    Trajectory tracking is one of the main control problems in the context of Wheeled Mobile Robots (WMRs). Besides, control of underactuated systems possesses a particular complexity and importance; so it has been focused by many researchers in recent years. In this paper, these two important control subjects are discussed regarding a Tractor-Trailer Wheeled Mobile Robot (TTWMR); which includes a differential drive wheeled mobile robot towing a passive spherical wheeled trailer. The use of spherical wheels instead of standard wheels in trailer makes the robot highly underactuated with severe nonlinearities. Spherical wheels are used for the trailer to increase robots’ maneuverability. In fact, standard wheels create nonholonomic constraints by means of pure rolling and nonslip conditions, and reduce robot maneuverability. In this paper, after introducing the robot, kinematics and kinetics models are obtained, and combined as the dynamics model. Then, based on physical intuition a new controller is developed for the robot, named as Lyapaunov-PID control algorithm. Then, singularity avoidance of the proposed algorithm is discussed and the stability of the algorithm is discussed. Simulation results reveal the suitable performance of the proposed algorithm. Finally, experimental implementation results are presented which verify the simulation results.
    Keywords: Tractor, Trailer Wheeled Mobile Robots, Trajectory Tracking, Nonholonomic Systems, Underactuation, Lyapunov Method}
  • علی کیماسی خلجی، سیدعلی اکبر موسویان
    ربات متحرک چرخ دار به همراه یک تریلر یک سیستم رباتیکی است که از یک ترکتور به همراه یک تریلر تشکیل می شود. تعقیب مسیرهای حرکت زمانی مرجع یکی از مسائل مطرح در زمینه ی ربات های متحرک چرخ دار می باشد که در این مقاله به آن می پردازیم. ابتدا معادلات سینماتیکی ربات متحرک استخراج می گردد. سپس، مسیرهای حرکت زمانی مرجع تولید می گردد. در ادامه یک قانون کنترل سینماتیکی فیدبک خروجی و یک کنترل دینامیکی مود لغزشی فازی برای ربات طراحی می گردد. قانون کنترلی پیشنهاد شده، ربات متحرک چرخ دار را به صورت مجانبی حول مسیرهای حرکت زمانی مرجع پایدار می سازد. در پایان نتایج تجربی پیاده سازی روش طراحی شده بر روی یک مدل آزمایشگاهی و نتایج مقایسه ای ارائه می گردد. نتایج بدست آمده کارایی روش پیشنهاد شده را نشان می دهد.
    کلید واژگان: ربات متحرک چرخ دار, سیستم های غیر هولونومیک, تعقیب مسیرهای حرکت زمانی, کنترل مود لغزشی فازی}
    Ali Keymasi Khalaji, S. Ali A. Moosavian
    Tractor-trailer wheeled mobile robot (TTWMR) is a robotic system that consists of a tractor module towing a trailer. Trajectory tracking is one of the challenging problems which is focused in the context of wheeled mobile robots (WMRs) that has been discussed in this paper. First، kinematic equations of TTWMR are obtained. Then، reference trajectories for tracking problem are produced. Subsequently، an output feedback kinematic control law and a dynamic Fuzzy Sliding Mode Control (FSMC) are designed for the TTWMR. The proposed controller steer the TTWMR asymptotically follow reference trajectories. Finally، experimental results of the designed controller on an experimental setup and comparison results are presented. Obtained results show the effectiveness of the proposed controller.
    Keywords: Wheeled mobile robot, Nonholonomic systems, Trajectory tracking, Fuzzy sliding mode control}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال