Thiết kế bộ điều khiển mặt trượt động kết hợp mạng nơron điều khiển bám quỹ đạo cho robot tự hành bánh xe Mecanum

Bài viết trình bày thiết kế bộ điều khiển bám quỹ đạo chuyển động của robot tự hành bốn bánh bánh xe Mecanum (MWMR) sử dụng bộ điều khiển mặt trượt động (DSC) kết hợp mạng nơron (NN) khi xét đến các nhiễu ngoại tác động.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế bộ điều khiển mặt trượt động kết hợp mạng nơron điều khiển bám quỹ đạo cho robot tự hành bánh xe MecanumP-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 https://jst-haui.vn SCIENCE - TECHNOLOGYTHIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MẶT TRƯỢT ĐỘNGKẾT HỢP MẠNG NƠRON ĐIỀU KHIỂN BÁM QUỸ ĐẠOCHO ROBOT TỰ HÀNH BÁNH XE MECANUMTRAJECTORY TRACKING CONTROL FOR THE MECANUM WHEEL MOBILE ROBOTBY THE DYNAMIC SURFACE CONTROLLER CONNECTED TO THE NEURAL NETWORK Nguyễn Thị Thành1,*, Võ Thu Hà1DOI: http://doi.org/10.57001/huih5804.2024.288TÓM TẮT KÝ HIỆU Bài báo trình bày thiết kế bộ điều khiển bám quỹ đạo chuyển động của Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩarobot tự hành bốn bánh bánh xe Mecanum (MWMR) sử dụng bộ điều khiển vRi m/s Vận tốc các bánh xe mecanummặt trượt động (DSC) kết hợp mạng nơron (NN) khi xét đến các nhiễu ngoại vLi m/s Vận tốc các con lăn bị độngtác động. Trong bài báo, chúng tôi xây dựng mô hình toán học của MWMR của bánh xebao gồm mô hình động học, động lực học có xét đến nhiễu bất định. Từ đó r m Bán kính bánh xe mecanumthiết kế bộ điều khiển DSC kết hợp mạng NN để xấp xỉ thành phần nhiễu bấtđịnh của mô hình MWMR. Tính ổn định của hệ thống được chứng minh theo L m Khoảng cách hai hàng bánhtiêu chuẩn Lyapunov. xe hai bên Từ khoá: Robot tự hành bánh xe mecanum; bộ điều khiển trượt động; mạng d m Khoảng cách hai hàng bánhnơ ron. xe trước và sau CHỮ VIẾT TẮTABSTRACT RTH Robot tự hành This article presents the design of a motion tracking controller for theMecanum wheeled autonomous robot (MWMR) using a sliding surface MWMR Robot tự hành bánh xe mecanumcontroller (DSC) connected to a unified neural network (NN) when (Mecanum wheel mobile robot)checking for disturbances. In the article, we build a mathematical model DSC Bộ điều khiển mặt trượt độngof MWMR including a kinematic and dynamic model that considers (Dynamic Surface Control)uncertain noise. From there, the control DSC fusion network is designed NN Mạng nơ ron (Neural Network)so that the NN increases its speed despite the component noise of the BĐK Bộ điều khiểnMWMR model. The stability of the system is proven according to theLyapunov criterion. Keywords: Dynamic Surface Control; Neural Network; trajectory tracking 1. GIỚI THIỆUcontrol. RTH ngày càng được áp dụng rộng rãi ở các lĩnh vực sản xuất hiện đại và thông minh. Các lĩnh vực ứng dụng của RTH đó là: nông nghiệp [1, 2], công nghiệp vận1 Khoa Điện - Tự động hóa, Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp chuyển sản xuất [3-6], công nghiệp khai khoáng [7],*Email: ntthanh.ddt@uneti.edu.vn thám hiểm trong vũ trụ [8], y tế, giáo dục [11, 12] vàNgày nhận bài: 20/4/2024 nhiều lĩnh vực khác. Robot MWMR là RTH sử dụng bốnNgày nhận bài sửa sau phản biện: 15/6/2024 bánh xe đa hướng Mecanum, nó có khả năng di chuyểnNgày chấp nhận đăng: 27/9/2024 linh hoạt trong không gian làm việc, do đó MWMR đượcVol. 60 - No. 9 (Sep 2024) HaUI Journal of Science and Technology 19 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ https://jst-haui.vn P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 sử dụng trong môi trường làm việc có không gian chật 1 1 L  d 2    cosφ sinφ 0 1 1 1 L  d 2  hẹp không đủ để thiết kế quay đầu cho robot [13, 14]   J    do cấu tạo đặc biệt của bánh xe mecanum. Tuy nhiên, r 1 1 L  d 2  ; R   sinφ cosφ 0 ; MWMR có nhược điểm có hiện tượng trượt bánh xe và  0 0 1 1 1  L  d 2  quay tự lựa của các con lăn bị động trên bánh xe dẫn     đến điều khiển MWMR khó chính xác. Do đó, gần đây ω   ω1 ω2 ω4  ; ...