محمد منتشری - دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران
پویا ملاحی کلاهی - فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه مالک اشتر، اصفهان، ایران
مجید بختیاری - استادیار، دانشکده فناوری های نوین، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران
کامران دانشجو - استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

در این مطالعه، با بهره گیری از نظریه کنترل بهینه حلقه باز و کنترل کننده غیرخطی حلقه بسته، تعقیب مسیر بهینه توسط ربات متحرک مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا معادلات حرکت ربات تدوین و به عنوان قید در مسئله ی کنترل بهینه در نظر گرفته می شود. برای کاهش گشتاور مورد نیاز برای حرکت ربات، تابع هزینه ای توسعه داده شده و سپس برای حل مسئله ی کنترل بهینه، اصل کمینه ی پونتریگین مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش، با در نظر گرفتن مسئله ی یافتن مسیر بهینه به عنوان یک مسئله ی مقدار مرزی، حالت های بهینه در هر لحظه محاسبه و سرعت های خطی و زاویه ای حاصل به عنوان ورودی برای ربات متحرک درنظر گرفته می شوند. با توجه به خطای حاصل در ردیابی مسیر بهینه توسط ربات، استفاده از نظریه ی کنترل غیرخطی برای کنترل سرعت های خطی و زاویه ای در هر لحظه از زمان براساس خطای بین موقعیت و جهت، و وضعیت بهینه ی آن، ضروری است، که با اعمال این کنترل کننده، سرعت های مذکور، کنترل شده و مسیریابی با خطای کمتر صورت می گیرد. نهایتا مسیرهای بهینه ی پیموده شده توسط ربات برای دوحالت حلقه باز و حلقه بسته باهم مقایسه می شوند.

ربات متحرک صنعتی, کنترل بهینه, کنترل غیرخطی, مسیر بهینه, مساله ی مقدار مرزی, اصل کمینه ی پونتریگین