17509

17509

كنترل شكل دهي مجموعه كوادروتور با حضور موانع

دكتري

كنترل

زمستان 1394

دكتر حسين بلندي

دكتر سيد مجيد اسماعيل زاده

برق

چكيده در سالهاي اخير با سخت، حساس و پيچيده¬تر شدن مأموريت¬ها، استفاده از مجموعه رباتهاي كوچك به جاي يك ربات بزرگ و كنترل مجموعه ربات¬ها براي انجام ماموريت مشترك و حفظ ويژگيهاي مجموعه، بيش از پيش مطرح شد. يكي از اين ويژگي¬ها شكل¬دهي به معني حفظ آرايش و شكل مجموعه در طول مسير تا رسيدن به هدف مشترك است. از آنجايي¬كه اغلب كاربردها در فضاي آزاد انجام مي¬شود، قابليت پرهيز از برخورد با مانع¬ها يكي از نيازهاي اساسي مجموعه ربات¬هاست. در اين رساله الگوريتم¬هاي جديدي جهت رفع برخي از مشكلات روشهاي متعارف كنترل شكل¬دهي و عبور از مانع¬ها ارائه و عملكرد آنها ارزيابي شده¬است. پر كاربردترين روش شكل¬دهي، الگوريتم پيشرو¬- ¬پيرو است كه مشكل حمل سنسورهاي مختلف، اغتشاشات و از دست¬رفتن شكل¬دهي در صورت بروز مشكل در پيشرو را دارد. براي رفع اين مشكلات روش هندسي غير¬متمركز با مدل دو پيشرو بر اساس كنترل مود لغزشي ارائه شده¬است. الگوريتم¬ پيشنهادي، از اطلاعات كمي مانند فاصله و زاويه كه با سنسورهاي قابل حمل با روبات قابل اندازه¬گيري است، استفاده مي¬كند، قانون كنترل به سرعت محاسبه شده و به تعداد كوادروتورها بستگي ندارد.در اين روش مقاومت در برابر بروز مشكل براي يك پيشرو نسبت به روش كلاسيك بهتر است و امكان حفظ شكل¬دهي و ادامه ماموريت با پيشرو دوم بالاتر است. علاوه بر اين براي مقابله با پديده وزوز، از روش مود لغزشي مرتبه بالا استفاده شده¬است. در موضوع پرهيز از برخورد با مانع¬ها با دو مسئله مانع¬هاي ايستا و پويا مواجه هستيم. براي طراحي مسير حركت ربات¬ها در محيط¬هاي با مانع¬هاي ثابت الگوريتم¬هايي وجود دارد. طراحي مسير حركت ربات¬ها در محيط¬هاي با مانع¬هاي متحرك بسيار پيچيده است در اين رساله ضمن ارائه روش هندسي براي عبور از مانع¬هاي ثابت كه نيازي به سنسورهاي اضافي ندارد (همان سنسورهاي لازم براي شكل¬دهي)، روش جديد بردار لحظه¬اي پيشنهاد شده كه با استفاده از آن مي توان از الگوريتم¬هاي عبور از مانع¬هاي ثابت براي مانع¬هاي متحرك استفاده¬كرد. كنترل¬كننده پيشنهادي قابليت عبور از مانع¬ها بطور همزمان با شكل¬دهي را داراست. نتايج شبيه¬سازي صحت عملكرد الگوريتم¬هاي پيشنهادي را نشان مي¬دهد. واژه‌هاي كليدي: ديناميك غير¬خطي، كنترل شكل¬دهي سه¬ بعدي ، پرهيز از برخورد با مانع¬ها ، مانع¬هاي پويا.

1396/03/31

1/1/1900 12:00:00 AM