Фокина Александра Юрьевна

С. 50-68

Рассматривается задача стабилизации движения трехколесного робота по заданному пути на плоскости. Разработан метод синтеза управления. Рассматривается нелинейная кинематическая модель движения робота, записанная в путевой системе координат. Для получения управления модель робота, записанная в путевых координатах, преобразуется к квазиканоническому виду. С использованием дифференциально-геометрического подхода найден максимальный индекс приводимости системы уравнений к квазиканоническому виду. Показано, что в отличие от традиционного подхода для решения задачи стабилизации можно не проводить замену переменной дифференцирования. Результирующее стабилизирующее управление строится методом нелинейной стабилизации по части переменных. С помощью численного моделирования показано, что найденное управление стабилизирует движение робота по заданному пути с постоянной скоростью.

Решена задача реализации движения четырехколесного LEGO-робота с автомобильной компоновкой колес по заданному пути на плоскости. Разработан метод синтеза управления с использованием дифференциально-геометрического подхода. Для получения управления нелинейная кинематическая модель робота, записанная в путевых координатах, преобразуется к квазиканоническому виду. Показано, что найденное стабилизирующее управление обеспечивает движение заданной точки робота по заданному пути с заданной постоянной скоростью. Разработанный алгоритм реализован на лабораторном стенде, включающем робота, а также систему определения координат и угла поворота робота. Для определения положения робота используется web-камера. Алгоритм управления реализован с использованием MATLAB-SIMULINK на отдельном компьютере. Необходимые параметры передаются в бортовой компьютер робота по каналу связи Bluetooth.