基于速度的差动转向移动机器人动力学模型及自适应控制器

差动转向(独轮车)移动机器人仿真模块。控制器包括!

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更新2017年11月4日

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这些文件允许模拟一个差分转向(独轮车类)移动机器人考虑其完整的动态模型。这里采用的动态模型是基于速度(而不是扭矩),这使得它更容易与现有的移动机器人控制器集成,生成线速度和角速度的参考。
虽然不是必需的,但这些模块被构建为与Peter Corke的机器人工具箱兼容,因此用户可以使用工具箱的功能。
以下机器人可使用动态参数集:
先锋3-DX, Sick LASER传感器;
先锋3-DX无激光传感器;
先锋2不带机载电脑(无激光传感器);
先锋2,带机载计算机(无激光传感器);
-可携带55公斤重的人的机器人轮椅;
-可携带125公斤重的人的机器人轮椅;
- Khepera III (LAUT, 2011);
- RobuLAB-10 (SHOJAEI et al., 2011)。

这些文件包括两个库:

——“DiffSteer_model。Slx ":包含差动驱动移动机器人的运动学块和动力学块。

——“控制器。Slx ":包含以下块:
A)轨迹跟踪运动学控制器;
B)动态补偿控制器1;
C)动态补偿控制器2;
D)动态参数估计器(用于自适应控制器);
E)轨迹发生器;
f)性能计算器(IAE, ITAE, ISE, ITSE和能量指标)。

给出了四个Simulink系统的例子:

1.“kinematic_controller_system。Slx ":利用机器人的运动学块和动态块实现了一个简单的轨迹跟踪控制器。

2.“dynamic_controller_system。Slx”:实现了一个更复杂的系统,包括一个自适应动态补偿控制器和带有噪声传感器测量的轨迹跟踪控制器。

注:运行“kinematic_controller_system. exe”后。Slx”或“dynamic_controller_system”。您可以运行包含的脚本“plot_results.m”检查结果。

3.“sl_lanechange_unicycle。slx":实现了与机器人工具箱"sl_lanechange"相同的系统,但使用了差动转向移动机器人的运动学模型。

4.“sl_lanechange_unicycle_dynamics。slx":实现了与机器人工具箱"sl_lanechange"相同的系统,但使用了差分转向移动机器人的运动学和动力学模型。

此外,还提供了以下脚本:

1.“sim_kin_controller。M”:使用“kinematic_controller_system”。Slx”系统仿真运动轨迹跟踪控制器作用于移动机器人(完整模型)。

2.“sim_dyn_controller。M:使用dynamic_controller_system。Slx”系统模拟自适应动态补偿控制器与轨迹跟踪控制器作用于移动机器人(完整模型)。

3.“plot_results。M”和“plot_results_kin. M”。M”:给出模拟结果。

所有块均在Windows下的MATLAB R2012b、R2013a、R2014b、R2016a、2017a中进行测试。

享受吧!

如果你使用这个工具箱,请引用以下论文:

马丁斯,F. N., Sarcinelli-Filho, M.和Carelli, R.。
基于速度的差动驱动移动机器人动力学模型及其性质。
智能与机器人系统学报,2016。
http://rdcu.be/npvw

@article {martins2017velocity,
title={基于速度的差动驱动移动机器人动力学模型及其性质},
作者={Martins, Felipe N and Sarcinelli-Filho, M{\'a}里约热内卢and Carelli, Ricardo},
学报={智能与机器人系统学报},
体积= {85},
数量= {2},
页面= {277 - 292},
年= {2017},
出版商={施普林格}

作者:Felipe Nascimento Martins
https://about.me/felipe.n.martins

基于Felipe Nascimento Martins和Wanderley Cardoso Celeste之前的作品
圣埃斯皮里图联邦大学,巴西
2006 - 2008

如需更多资料,请参阅:

马丁斯,F. N.,塞莱斯特,W. C., Carelli, R., Sarcinelli-Filho, M.和
自主移动机器人的自适应动态控制器
轨迹跟踪。控制工程实践,v. 16, p. 1354-1363, 2008。
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0967066108000373

马丁斯,F. N.机器人运动补偿模型
适用与控制Formacao。电气自动化系统。
联邦大学Espírito Santo, 2009。

LAUT,杰弗里。一种迁移控制策略的动态参数辨识方法
在异构轮式移动机器人之间。moran的侮辱。伍斯特理工学院,2011年。
https://www.semanticscholar.org/paper/A-Dynamic-Parameter-Identification-Method-for-Migr-Laut/000b0647483dad86a7cb6c51c25cff0e3219b633

SHOJAEI, Khoshnam等人。差动驱动轮式移动机器人自适应轨迹跟踪控制。《机器人》,2011年第29期,第03期,第391-402页。

引用作为

菲利佩·马丁斯(2022年)。基于速度的差动转向移动机器人动力学模型及自适应控制器(//www.ru-cchi.com/matlabcentral/fileexchange/44850-velocity-based-dynamic-model-and-adaptive-controller-for-differential-steered-mobile-robot), MATLAB中央文件交换。检索

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版本 发表 发布说明
1.42

描述中包含的参考资料。

1.41.0.0

仅更新工具箱描述。

1.4.0.0

-包括RobuLAB-10的动态参数(SHOJAEI et al., 2011);
-动态模型块的修正;
新的脚本文件,以协助模拟。
仅更新描述文本。

1.3.0.0

作为工具箱提供的内容(。mltbx文件)由Mathworks网站自动创建。我没有测试它,因为我仍然没有权限使用MATLAB 2014b。

1.2.0.0

包括Khepera III移动机器人的动态参数(由Jeffrey Laut识别)。

1.1.0.0

read_me.txt文件上的小更正。

1.0.0.0

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