نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو دکتری- مهندسی مکانیک- دانشگاه علم و صنعت

2 استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشکده، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده، دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

ربات تراکتور-تریلر به عنوان یک زیر مجموعه از دسته ربات‌های متحرک در دهه‌های گذشته به‌صورت گسترده‌ای در طیف وسیعی از انواع کاربردهای مختلف از جمله مأموریت‌های نظامی و غیرنظامی به علت مزایایی چون فضای کاری وسیع‌تر، قدرت مانور بالات و حمل بار مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از چالش های اصلی در کنترل سرعت ربات تراکتور-تریلر، دینامیک محرک های تراکتور می باشد. در این مقاله به منظور تکمیل مدل‌سازی پس از بررسی معادلات سینماتیک و دینامیک حاکم بر ربات تراکتور-تریلر، با در نظرگیری دینامیک چرخ‌های تراکتور به ارائه دینامیک کوپله شده پرداخته شده است. در ادامه با استفاده از دینامیک ارائه شده به طراحی یک کنترل‌کننده مناسب به منظور کنترل سرعت ربات برای دستیابی به مقدار مطلوب و همچنین کنترل موقعیت برای به صورت نقطه به نقطه پرداخته شده است. در پایان با انجام شبیه‌سازی‌های مختلف، کارایی و عملکرد روش پیشنهادی در مدل‌سازی دینامیک و کنترل ربات تراکتور-تریلر نشان داده می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Position and Speed Control of the Tractor-Trailer Robot by Considering the Dynamics of the Tractor Wheels Using the PID Controller

نویسندگان [English]

  • Pouya Mallahi Kolahi 1
  • Mostafa nazemizadeh 2
  • Hamidreza safari 3

1 PhD Candidate, School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology

2 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Mechanics, Malek Ashtar University of Technology,

3 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Mechanics, Iran University of Science and Technology, Iran

چکیده [English]

As a subset of mobile robots, the tractor-trailer mobile robot has been widely used in various applications in the past decades, including military and civilian missions, due to its advantages, such as a more expansive working space, high maneuverability, and load-carrying capacity has been used. One of the main challenges in controlling the tractor-trailer robot's speed is the tractor drives' dynamics. In this article, to complete the modeling after investigating the kinematic and dynamic equations governing the tractor-trailer robot, coupled dynamics have been presented by considering the dynamics of the tractor wheels. In the following, using the coupled dynamics, a suitable controller has been designed to control the robot's speed to achieve the desired value and the position point by point. Various simulations are presented to demonstrate the dynamic performance and the proposed controller. According to the simulation results, the presented theory improves the performance of the designed control system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tractor-Trailer
  • Speed Control
  • Dynamic Modeling
  • PID Control