مدلسازی دینامیکی و کنترل ربات متحرک چرخدار به همراه دو تریلر
چکیده
در این پایان نامه ربات متحرک چرخ دار به همراه دو تریلر مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد. در ابتدا سیستم مورد نظر معرفی شده و تمامی فرضیات هندسی و مشخصات جرمی مورد نیاز بیان می شود. در بخش بعد، بردار مختصات تعمیم یافته ربات و همچنین بردار ورودی مدل سینماتیکی ربات در نظر گرفته شده و در نتیجه سینماتیک مستقیم ربات حاصل می شود. از روی مدل سینماتیکی ربات، ماتریس ژاکوبین را می توان استخراج کرد. با توجه به متغیرهای تعمیم یافته ربات و بردار ورودی مدل سینماتیکی، حل سینماتیک معکوس ربات امکان پذیر می باشد. در بخش بعد، دینامیک ربات بررسی شده و معادلات دینامیکی ربات با استفاده از روش لاگرانژ استخراج می شود. برای صحه گذاری معادلات دینامیکی حاصله، از روش کین استفاده می شود. در این پژوهش از دو نوع کنترل سینماتیک و دینامیک برای کنترل ربات بهره گرفته می شود. دو نوع روش کنترل فیدبک خطی سازی دقیق و تقریبی برای کنترل سینماتیک ربات استفاده شده و در پایان، این دو روش برای تعقیب یک مسیر مرجع زمانی مشخص با یکدیگر مقایسه می شوند. برای کنترل دینامیک ربات از یک روش غیرمدل مبنا از نوع pd-action استفاده می شود. در ابتدا این الگوریتم کنترلی برای کنترل موقعیت یک ربات ساده طراحی می شود و سپس برای تعقیب مسیر مرجع زمانی توسط ربات متحرک چرخ دار به همراه دو تریلر که هدف اصلی این پژوهش است، تعمیم داده می شود. در نهایت، اثبات پایداری ربات برای کنترل غیر مدل مبنا pd-action با استفاده از تابع لیاپانوف صورت می پذیرد. در آخرین بخش این پژوهش، طراحی و ساخت ربات انجام می گیرد و کنترلر غیر مدل مبنا pd-action روی ربات ساخته شده پیاده می شود و نتایج تجربی بدست می آید.