کنترل کننده تطبیقی ربات متحرک

در این مقاله از رویکرد کنترل پیشبین برای کنترل موقعیت و جهتگیری ربات متحرک استفاده شده است. کنترل مدل پیشبین با برخورداری از معادلات پیشبین و تعیین قانون کنترل بهینه با حداقل نمودن تابع هزینه کنترلی و همچنین، امکان در نظر گرفتن قیود مربوط به سیگنالهای کنترلی، گزینه مناسبی برای جبران سازی موقعیت و جهتگیری ربات متحرک میباشد. به منظور طراحی کنترلکننده، سه الگوریتم در نظر گرفته میشود. در ابتدا، با در اختیار داشتن معادلات غیرخطی سینماتیکی ربات متحرک، فرمولبندی معادلات پیشبین، موقعیت و جهت گیری ربات انجام میشود و سپس با تعریف مناسب تابع هزینه و بهینه سازی آن در حالت نامقید یا مقید، ابتدا نرخ تغییرات سیگنالهای کنترلی و سپس، سرعتهای خطی و زاویهای تعیین میشوند. در الگوریتم دوم، با در نظر گرفتن مدل فضای حالت خطی ربات که از معادلات ژاکوبین آن استخراج و فرمول بندی معادلات پیشبین خروجی ارائه میشود. الگوریتم سوم، با استفاده از دینامیک خطی متغیر با زمان که در واقع به فرم فضای حالت خطی زمان گسسته با ماتریسهای حالت و ورودی متغیر با زمان میباشد، طراحی کنترل پیشبین صورت می گیرد و عملکرد آنها از دیدگاه سرعت همگرایی، خطای ردیابی، تغییرات و دامنه سیگنالهای کنترلی مورد بررسی قرار میگیرد