Nemlineáris kormányszabályozás állapot-visszacsatoláson alapuló linearizálással
Nonlinear steering control based on state feedback linearization
Keywords:
lie-algebra, lateral control, feedback linearization, trajectory tracking, linear control, /, lie-algebra,, kormányszabályozás, egzakt linearizáció, trajektória, lineáris szabályozásAbstract
The aim of this article is to define a Lie-algebraic method for controlling the lateral motion of a racecar based on nonlinear transformation. This enables the accurate use of linear control algorithms for controlling the lateral motion of a vehicle. The input of the system is the trajectory of the racetrack and the output is the trail of the racecars center of gravity, which are compared in order to evaluate the performance of the control system.
Kivonat
A dolgozatban alkalmazott módszer alapja egy olyan Lie-algebrán alapuló módszer megalkotása, amely lehetővé teszi az autó mozgásának szabályozását nemlineáris transzformációval. Ennek segítségével lehetővé válik a keresztirányú modell pontos lineáris szabályozása. A rendszer bemenete egy versenypálya trajektóriája, kimenete pedig az autó középpontja által leírt nyomvonal, amely összehasonlításra kerül a referenciával, így megkapható a szabályozott modell hibája.
References
Márton L., Lantos B.: Nonlinear Control of Vehicles and Robots. Advances in Industrial Control, 2011, 6.
Drexler D. A.: Nemlineáris és robusztus irányítások, BME IIT tananyag, 2015.
Klancar G., Zdesar A., Blazic S., Skrjanc I.: Motion Modeling for Mobile Robots, Wheeled Mobile Robotics, 2017, 13–59.
Klancar G., Zdesar A., Blazic S., Skrjanc I.: Control of Wheeled Mobile Systems, Wheeled Mobile Robotics, 2017, 61–159.
Isidori A.: Nonlinear Control Systems. Springer, 2000.
De Luca A., Oriolo G., Vendittelli M.: Control of Wheeled Mobile Robots: An Experimental Overview, Ramsete 2001, 181–226.
De Luca A., Oriolo G.: Modeling and Control of Nonholonomic Mechanical Systems, Kinematics and Dynamics of Multi-Body Systems, 1995, 277–342.
Bacha S., Ayad M. Y., Saadi R., Kraa O., Aboubou A., Hammoudi M. Y.: Autonomous Vehicle Path Tracking Using Nonlinear Steering Control and Input-Output State Feedback Linearization, CISTEM, 2018.
Junco S. J., Felicioni F. E.: A Lie Algebraic Approach to Design of Stable Feedback Control Systems with Varying Sampling Rate, IFAC Proceedings Volumes, Elsevier, 2008, 41(2), 4881-4886.
Yamamoto Y., Xiaoping Yun X.: On Feedback Linearization of Mobile Robots, The International Journal of Robotics Research, 1995, 543–559.
Nunes U., Coelho P.: Lie algebra application to mobile robot control: a tutorial. Robotica 21, 2003, 483–493.
Bodó Zs., Lantos B.: High Level Kinematic and Low Level Nonlinear Dynamic Control of Unmanned Ground Vehicles, Acta Polytechnica Hungarica, 2019.
Devi S.G., Selvam K., Rajagopalan S. P.: An abstract to calculate big O factors of time and space complexity of machine code. Second International Conference on Sustainable Energy and Intelligent System, 2011.
Akhtar A.: Dynamic path following controllers for planar mobile robots. diploma thesis, University of Waterloo, 2011.
