 |
Ю. Г. Кокунько "Генерация траектории для безостановочного въезда на маршрут колесного робота с учетом кинодинамических ограничений" |
 |
|
Аннотация.
Рассматривается проблема, возникающая при разработке систем траекторного управления беспилотными колесными платформами, когда с учетом ограничений на их динамические характеристики необходимо сгладить примитивную траекторию, задающую в первом приближении целевой маршрут, и восстановить ее производные. Если ее стартовая точка не совпадает с начальном положением центра масс платформы, требуется также обеспечить реализуемый объектом въезд на заданную траекторию и ее дальнейшее отслеживание при безостановочном движении. Для комплексного решения указанных проблем вводится следящий дифференциатор с гладкими и ограниченными сигмовидными корректирующими воздействиями, выходные переменные которого отслеживают исходную негладкую траекторию. Формализованы условия, при которых следящий дифференциатор порождает эталонную плавную траекторию с заданными ограничениями на скорость, ускорение и рывок, включая необходимый вывод центра масс колесной платформы из произвольных начальных условий в стартовую точку с учетом габаритов платформы.
Ключевые слова:
беспилотная колесная платформа, траекторное управление, кинодинамические ограничения, сглаживание траекторий, следящий дифференциатор.
DOI 10.14357/20718632250404
EDN IEFQYF
Стр. 36-50.
Литература
1. Gonzalez D., Perez J., Milanes V., and Nashashibi F. A review of motion planning techniques for automated vehicles // IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 2015. Vol. 17. P. 1135–1145. 2. Голубев А.Е. Построение программных движений механических систем с учетом ограничений при помощи многочленов третьего порядка // Известия РАН. Теория и системы управления. 2021. № 2. C. 126–137. 3. Костюков В.А., Медведев М.Ю., Пшихопов В.Х. Алгоритмы планирования сглаженных индивидуальных траекторий движения наземных роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2022. Т. 23, № 11. С. 585–595. 4. Кокунько Ю.Г., Краснова С.А. Формирование эталонных траекторий для беспилотных колесных платформ с учетом ограничений на скорость, ускорение и рывок // Мехатроника, Автоматизация, Управление. 2024. Т. 25, № 6. С. 320–331. 5. Рапопорт Л.Б. Периодическое решение двумерных линейных нестационарных систем и оценка границы области притяжения в задаче управления колесным роботом // Автоматика и телемеханика. 2011. № 11. С. 130–139. 6. Белинская Ю.С., Четвериков В.Н. Метод накрытий для терминального управления с учетом ограничений // Дифференциальные уравнения. 2014. Т. 50, № 12. С.1629–1635. 7. Кокунько Ю.Г., Краснова С.А., Уткин В.А. Каскадный синтез дифференциаторов с кусочно-линейными корректирующими воздействиями // Автоматика и телемеханика. 2021. № 7. С. 37–68. 8. Sun Y., Yang J., Zhao D., Shu Y., Zhang Z., Wang S. A Global Trajectory Planning Framework Based on Minimizing the Risk Index // Actuators. 2023. Vol. 12, No. 7. P. 270. 9. Han J. Mobile robot path planning with surrounding point set and path improvement // Applied Soft Computing Journal. 2017. Vol. 57. P. 35–47. 10. Mercy T., Van Parys R., Pipeleers G. Spline-Based Motion Planning for Autonomous Guided Vehicles in a Dynamic Environment // IEEE Trans. Control Syst. Technol. 2017. Vol. 26, No. 6. P. 2182–2189. 11. Buzikov M., Galyaev A. Minimum-time lateral interception of a moving target by a Dubins car // Automatica. 2022. Vol. 135. P. 109968. 12. Антипов А.С., Краснова С.А., Уткин В.А. Синтез инвариантных нелинейных одноканальных систем слежения с сигмоидальными обратными связями с обеспечением заданной точности слежения // Автоматика и телемеханика. 2022. №1. С. 40–66. 13. Antipov A.S., Krasnova S.A., Utkin V.A. Hyperbolic tangent as a smooth analog of discontinuous control in dynamic systems with uncertain input matrices // Advances in Systems Science and Applications. 2024. Vol. 24, No. 4. P. 1–29. 14. Гулюкина С.И., Уткин В.А. Задача управления парогенератором в условиях неопределенности при ограничениях на фазовые переменные и управления // Известия РАН. Теория и системы управления. 2023. № 2. С. 123–139.
|
