Синтез робастных алгоритмов стабилизации программных движений мобильного робота с омни-колесами методом вектор-функций Ляпунова

Решена задача стабилизации нестационарного программного движения мобильного робота с четырьмя роликонесущими колесами и с неточно известной матрицей инерции при учете проскальзывания колес. На основе метода вектор-функций Ляпунова обоснованы разрывный и непрерывный законы управления, получены оценки области начальных отклонений и неизвестной части матрицы инерции.

колесный мобильный робот, управление, проскальзывание, стабилизация, программное движение, омни-колесо, вектор-функция Ляпунова, динамическая модель, система сравнения, wheeled mobile robot, control, slip, stabilization, program motion, omni-wheel, Lyapunov vector function, dynamical model, comparison system

1. Мартыненко Ю. Г., Формальский А. М. О движении мобильного робота с роликонесущими колесами // Известия РАН. Теория и системы управления. 2007. № 6. С. 142-149.

2. Мартыненко Ю. Г. Устойчивость стационарных движений мобильного робота с роликонесущими колесами и смещенным центром масс // ПММ. 2010. Т. 74, Вып. 4. С. 610-619.

3. Зобова А. А., Татаринов Я. В. Динамика экипажа с роликонесущими колесами // ПММ. 2009. Т. 73, Вып. 1. С. 13-22.

4. Борисов А. В., Килин А. А., Мамаев И. С. Тележка с омни-колесами на плоскости и сфере // Нелинейная динамика. 2011. Т. 7, № 4. С. 785-801.

5. Караваев Ю. Л., Трефилов С. А. Дискретный алгоритм управления по отклонению мобильным роботом с омни-колесами // Нелинейная динамика. 2013. Т. 9, № 1. С. 91-100.

6. Килин А. А., Караваев Ю. Л., Клековкин А. В. Кинематическая модель управления высокоманевренным мобильным сферороботом с внутренней омни-колесной платформой // Нелинейная динамика. 2014. Т. 10, № 1. С. 113-126.

7. André S. Conceição, A. Paulo Moreira, Paulo J. Costa. A Practical approach of Modeling and Parameters Estimation for OmniDirectional Mobile Robots // IEEE-ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS. 2009. Vol. 14, N. 3. P. 377-381.

8. Lins Barreto S. J. C., Scolari Conceicao A. G., Dorea С. Е. Т., Martinez L., De Pieri E. R. Design and Implementation of Model-Predictive Control With Friction Compensation on an Omnidirectional Mobile Robot // IEEE-ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS. 2014. N. 2. P. 467-476.

9. Yanwen Huang, Qixin Cao and Chuntao Leng. The Path-Tracking Controller Based on Dynamic Model with Slip for One Four-Wheeled OMR // Industrial Robot: An International Journal. 2010. Vol. 37, N. 2. P. 193-201.

10. Huang H. C., Tsai C. C. Adaptive Trajectory Tracking and Stabilization for Omnidirectional Mobile Robot with Dynamic Effect and Uncertainties // Proc. of the 17th World Congress The International Federation of Automatic Control Seoul, Korea, July 6-11, 2008. 2008. P. 5383-5388.

11. Метод векторных функций Ляпунова в теории устойчивости / Под ред. А. А. Воронова и В. М. Матросова. М.: Наука, 1987. 312 с.

12. Халил Х. К. Нелинейные системы. М.-Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", Институт компьютерных исследований, 2009. 832 с.