Nonlinear Control of Vehicles and Robots

ردیابی وسایل نقلیه خودران و موقعیت‌یابی با دقت بالا دستکاری‌کننده‌های رباتیک به تکنیک‌های مدل‌سازی پیشرفته و الگوریتم‌های کنترلی نیاز دارد. طراحی کنترل‌کننده باید هر گونه غیرخطی بودن مدل را در نظر بگیرد.

کنترل غیرخطی وسایل نقلیه و ربات‌ها یک رویکرد واحد برای مدل‌سازی پویا ربات‌ها در محیط‌های زمینی، هوایی و دریایی ایجاد می‌کند. برای شروع، کلاس‌های اصلی سیستم‌های غیرخطی و روش‌های پایداری خلاصه می‌شوند. روش‌های کنترل غیرخطی اساسی مفید در کنترل کننده و وسیله نقلیه - خطی‌سازی، عقب‌نشینی، حالت لغزشی و کنترل افق عقب‌نشینی - ارائه شده‌اند. کنترل سازند ربات‌ها و کشتی‌های زمینی مورد بحث قرار گرفته است.

بخش دوم کتاب به مدل‌سازی و کنترل سیستم‌های رباتیک در حضور غیرخطی‌های غیر هموار از جمله تجزیه و تحلیل تأثیر آنها بر عملکرد حرکت می‌پردازد. سیستمهای کنترل. کنترل ردیابی تطبیقی ​​قوی سیستم‌های رباتیک با بار ناشناخته و اصطکاک در حضور عدم قطعیت مورد بررسی قرار می‌گیرد.

نظری (پایداری تضمین شده، دقت ردیابی تضمینی، محدود بودن همه سیگنال‌ها در حلقه کنترل) و عملی (قابلیت اجرا) جنبه های الگوریتم های کنترل مورد بحث به تفصیل بیان شده است. نمونه‌هایی در سراسر کتاب گنجانده شده است که به خواننده اجازه می‌دهد تا تکنیک‌های کنترل و مدل‌سازی را در کار تحقیق و توسعه خود به کار گیرد. برخی از این مثال‌ها تخمین حالت را بر اساس استفاده از حسگرهای پیشرفته مانند سیستم اندازه‌گیری اینرسی، سیستم موقعیت‌یابی جهانی و سیستم‌های بینایی به عنوان بخشی از سیستم کنترل نشان می‌دهند.

کنترل غیرخطی وسایل نقلیه و ربات‌ها< /i> محققان دانشگاهی را که در مورد کنترل ربات‌ها و مهندسین تحقیق و توسعه صنعتی مطالعه می‌کنند و دانشجویان فارغ‌التحصیل که مایلند با الگوریتم‌های کنترل مدرن و تکنیک‌های مدل‌سازی برای رایج‌ترین سیستم‌های مکاترونیک آشنا شوند: وسایل نقلیه و دستکاری‌کنندگان ربات، علاقه‌مند خواهد بود.

Tracking of autonomous vehicles and the high-precision positioning of robotic manipulators require advanced modeling techniques and control algorithms. Controller design should take into account any model nonlinearities.

Nonlinear Control of Vehicles and Robots develops a unified approach to the dynamic modeling of robots in terrestrial, aerial and marine environments. To begin with, the main classes of nonlinear systems and stability methods are summarized. Basic nonlinear control methods useful in manipulator and vehicle control – linearization, backstepping, sliding-mode and receding-horizon control – are presented. Formation control of ground robots and ships is discussed.

The second part of the book deals with the modeling and control of robotic systems in the presence of non-smooth nonlinearities including analysis of their influence on the performance of motion control systems. Robust adaptive tracking control of robotic systems with unknown payload and friction in the presence of uncertainties is treated.

Theoretical (guaranteed stability, guaranteed tracking precision, boundedness of all signals in the control loop) and practical (implementability) aspects of the control algorithms under discussion are detailed. Examples are included throughout the book allowing the reader to apply the control and modeling techniques in their own research and development work. Some of these examples demonstrate state estimation based on the use of advanced sensors such as Inertial Measurement System, Global Positioning System and vision systems as part of the control system.

Nonlinear Control of Vehicles and Robots will interest academic researchers studying the control of robots and industrial research and development engineers and graduate students wishing to become familiar with modern control algorithms and modeling techniques for the most common mechatronics systems: vehicles and robot manipulators.