外文翻译--比较控制策略的自主线追踪机器人 中文.doc

毕业设计(论文)外文资料翻译系部：机械工程系专业：机械工程及自动化姓名：学号：外文出处：LuisAlexander，AlexanderMota，PedroFonseca附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。指导教师评语：译文正确地表达了原文的意义、概念描述符合汉语的习惯，语句通畅，层次很清晰。签名：年月日注：请将该封面与附件装订成册。附件1：外文资料翻译译文比较控制策略的自主线追踪机器人摘要自主移动机器人是一个非常激动人心的领域，特别是对那些参加电子产品课程的学生。作者和阿维罗大学的学生参与了一些在这一领域的活动。特别是，其中一个此类活动是发明了能够沿着画在地板上直线运动的机器人。为了达到这一效果，一个模拟器已经实施并多次测试了对机器人不同控制方法的影响。本文对基于MATLAB的机器人模型和线追踪模拟器进行了一个简短的描述。然后在导致绝对误差（IAE）和积分误差平方（ISE），易微调和各自代码复杂性方面比较了几种不同的控制方法。比较的方法:成正比、比例微分、比例积分导数、模糊、表为基础的模糊，自我组织唱模糊和神经网络逆模型基础。1导言研发自主机器人是一个跨学科的活动，因此有很大的教育价值。与此事实上，考虑到作者一直支持阿维罗大学学生小组参加每年一度在法国举办的盛事，在法国，除了其他的任务，自主移动机器人必须沿着一条线运动。为了更好地理解的线追踪机器人的行为，为了显示学生们在发明机器人时来自物理、几何、电子、仪表和控制集成方面综合的科学理念，作者建立了一个沿线分布机器人的分析模型。该模型考虑到一些现实世界的限制，允许预测以电动机电压为基础的移动机器人的运动。另外，作者所描述的几何形状线追踪过程被用来建立一个模拟器。这决定了某一机器人的确定路径以及该路径和参考路径之间的关系。该模拟器是一种宝贵的工具，在之前研发机器人是能够比较不同的控制方法以及不同的传感器布局。这样在实际制造过程中可以更好地决定机器人有关的物理性质。下一节本文将对机器人模型和模拟器进行一个简短的描述，在第3节是几种不同控制方法的比较，包括比例、比例微分、比例积分微分，模糊，表为基础的模糊，模糊自我组织和神经网络逆模型基础。在第4节中将提到相关结论包括一些对正在进行的工作的评论。2仿真机器人2.1机器人模型之前已经提到学生们建造的机器人的活动通常很简单，见（图1）。运动是通过使用两个独立的直流电电动机驱动每一个车轮。差分驱动器用于控制机器人。一个或两个额外的连铸机车轮用来保持机器人的横向稳定。与参考路径相比较机器人的偏差是通过放置在机器人之前的红外光探测器测量的。通常情况下，车轮速度的闭环控制已经不再运用。每个车轮的速度控制间接地采用马达电压的。此选项可能会降低性能的跟踪算法但简化了最后的调整。请记住，闭环速度控制方向盘使用将需要调整两个额外的独立循环。图1，基本机器人。图1基本机器人这些特点已用于计算模型线追踪机器人（图2）。为了进一步提高准确性，该模型在惯性（质量（M）和转动惯量（j），摩擦系数（平移（By）和旋转（B）运动），电动马达参数（电阻（R）和电机常数（Km），额外的噪声（在传感器中读取）和机器人的物理限制，如线传感器（5）的长度和可用于电机（VMAX）最大电压。该模型l描述并且计算电压应用电动机为基础的机器人的线性度（v）和角速度（0)。2.2线追踪模拟器上文已经提到机器人模型与几何分析线追踪问题是相辅相成的。这个问题属于一般路径跟踪问题在众多文献2中已经被解决。特别是，本文呈现的该模拟器用被动的方式来跟踪未知的线的方法与之前计划的跟踪路径相反。因此，这是事先得知。图2机器人模型几何分析还表明，可根据目前的偏差、车轮速度和机器人相对于线的角度位置来计算出未来偏离线（e）。该机器人是用来作为参考。然而，为了更好地界定参考轨迹和想象的机器人轨迹，另一种模式是建立在该机器人的位置基础上而做出一个绝对的参考。在这几何模型基中，机器人偏离线（e）可根据机器人绝对位置和车轮的速度来计算。知道机器人的位置（坐标X,Y,Z）是有可能计算相交的传感器阵列与线（Xey,Ye），然后可以计算出偏差e（图3）。由此可以得出机器人位移的轨迹e是非线性的。图3线追踪几何模型在一个无限小的时间间隔来计算机器人位移。如果这个区间保持足够小则是不相关的，如果直线运动是分开考虑的,那角运动和其中那些是要首先考虑的。在实验进行时，这样的一个区间里轨迹点以每5毫米计算是小到足以获得同样的轨迹，不管是角或直线运动都会被首先考虑。