در این مقاله به بررسی یک کنترل‌کننده ترکیبی برای روبات‌های متحرک چرخ‌دار در حضور اغتشاش خارجی و عدم قطعیت پارامتری خواهیم پرداخت. مدل‌های ربات شامل معادلات سینماتیکی و دینامیکی حرکت است. ربات متحرک چرخ‌دار به‌منظور دستیابی به موقعیت‌ نهایی باید به نحوی کنترل گردد که بتواند یک مسیر مرجع را دنبال نماید. در بسیاری از تحقیقات انجام‌ شده معمولاً از یک استراتژی کنترل حرکتی برای ربات متحرک استفاده می‌شود. در این مطالعه، استراتژی کنترل پیشنهادی دارای دو مرحله شامل کنترل سینماتیکی و کنترل دینامیکی است. در این راستا، ابتدا پس از معرفی مدل سینماتیکی ربات، یک کنترل‌کننده پیش‌بین برای این قسمت طراحی و اثبات خواهد شد. سپس، بر اساس مدل دینامیکی غیرخطی ربات، یک کنترل‌کننده دینامیکی مود لغزشی تطبیقی معرفی می‌شود تا اغتشاشات را به‌صورت آنلاین تخمین زده، بهره کنترل را به‌طور خودکار تنظیم و پدیده‌ چترینگ را به‌طور کامل حذف نماید. در ادامه، تجزیه‌ و تحلیل و اثبات طرح پیشنهادی با استفاده از نظریه پایداری لیاپانوف انجام شده است. بر اساس قانون کنترل تطبیقی پیشنهادی، همگرایی بهینه و عملکرد ردیابی همه سیگنال‌ها تضمین شده و خطاهای ردیابی می‌توانند به‌طور دلخواه در زمان محدود به مبدأ همگرا شوند. نتایج شبیه‌سازی برای نشان دادن اثربخشی طرح پیشنهادی با استفاده از نرم‌افزار متلب انجام شده است. تفاصيل المقالة

In this paper, reference path tracking based on terminal slip mode control for a wheeled mobile robot is presented and the proposed method is practically simulated on a mobile robot. The wheeled actuator is a nonlinear system with two inputs for controlling and three state variables and a nonlinear constraint. To control this system in this paper, first by converting the equations of the non-holonomic system into a chain form, the equations of a wheeled mobile robot are extracted for generalized chain equations. Then the limited time terminal sliding model control method is presented to control the reference path tracking of this system. It could be run using a graphical simulation environment in MATLAB software. The proposed method for the wheeled mobile robot used in the laboratory is simulated. The simulation results in the graphical environment show the efficiency of the proposed method in comparison with the classical sliding mode control method. Finally, the practical results of the controller simulation to follow the reference path provided on the mobile robot are shown. The results of the practical simulation show well the proper performance of the proposed method. تفاصيل المقالة

This paper introduces and discusses a new control strategy for nonholonomic wheeled mobile robots (WMR). Robot models include kinematic and dynamic equations of motion. A barrier function adaptive terminal sliding mode control is used to control the movement of the robot. It considers sliding mode control (SMC) to deal with the dynamic model uncertainties of the chaos system, and uses a combination of SMC with an adaptive control approach to solve the upper boundaries problem of unknown model uncertainties and their estimation. Chattering is completely eliminated without over estimating the control gains by adopting an adaptive continuous barrier function in the dynamic switching function. Using the Lyapunov's stability theory, it was shown that the proposed scheme can guarantee the convergence of system states to the vicinity of the sliding surface in finite time. Additionally, the adoption of a sliding surface with a nonlinear and integral switching function resulted in removing the reaching phase of the sliding surface and yielding a controller that is robust to uncertainties from the start. The effectiveness of the proposed control method was assessed using three scenarios implemented to a Liu's uncertain chaotic system in MATLAB/Simulink environment. The obtained results confirmed the ability of the proposed approach to achieve continuous and smooth control rules for such chaotic systems. Among the main attributes of the proposed control method are its ability to completely eliminate chattering and yield a robust performance against model uncertainties and unknown external disturbances. تفاصيل المقالة