Имитационное моделирование транспортного робота на основе DLQR-регулятора в среде Matlab Simulink
ГРНТИ: Моделирование процессов управления 281731
Ключевые слова: DLQR-регулятор, БДПТ, оптимальное управление, имитационная модель, DLQR controller, BLDT, optimal control, simulation model.
Авторский коллектив:
- Разживин А. А., магистрант, Ижевск, Россия, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова;
- Трефилов С. А., канд. техн. наук, доц., Ижевск, Россия, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова;
Аннотация: В данной статье представлены результаты работы имитационной модели транспортного робота на основе цифрового линейно-квадратичного регулятора с обратной связью по состоянию для систем с дискретным временем и пространством состояний (далее DLQR-регулятор), такие как моделирование матрицы состояний, пример работы DLQR-регулятора с визуализацией траектории движения транспортного робота. Транспортный робот представляет собой объект с установленным бесколлекторным двигателем постоянного тока (далее БДПТ), управляемым по электрической схеме H-моста, и стационарной камерой для ориентации в пространстве. Гипотеза научной новизны основного результата заключается в повышение эффективности системы управления за счет перехода от векторного управления к теории оптимального управления, так как векторное управление не оптимально, с применением DLQR-регулятора. На текущий момент для демонстрации работы DLQR-регулятора применяется заранее известный маршрут. Такое решение принято для отладки имитационной модели.
Список литературы:
[1] Герман-Галкин, С. Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК. - Санкт-Петербург : КОРОНА-Век, 2008. - 368 с. - ISBN 978-5-903383-39-9.
[2] Трефилов, С. А. Модель бесколлекторного двигателя постоянного тока в пространстве состояний при векторном управлении / С. А. Трефилов, Ю. Р. Никитин, П. В. Лекомцев // Автоматизация и измерения в машиноприборостроении. - 2020. - № 3 (11). - С. 28-38.
[3] Афонин, В. В. Соотношение оптимальности в дискретной линейно-квадратичной задаче управления // APRIORI. Серия: Естественные и технические науки. - 2016. - № 2. - С. 16.
[4] Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018660172. Российская Федерация. Компьютерная программа для систем управления электроприводами наведения крупного радиотелескопа на основе линейно-квадратичного гауссовского регулятора : 2018616621 заявл. 26.06.2018 : опубл. 17.08.2018 / Чан Х. Ф., Белов М. П. ; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)» (СПбГЭТУ «ЛЭТИ»). URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_39300559_64669015.PDF
[5] Патент № 2680628 C2 Российская Федерация, МПК B25J 9/16, B25J 5/00. Всенаправленный колесный человекоподобный робот, основанный на котроллере положения и скорости с линейным позиционированием : № 2016144026 : заявл. 17.04.2015 : опубл. 25.02.2019 / Лафэ Ж., Гуайе Д., Вибер Пьер-Брис; заявитель СОФТБЭНК РОБОТИКС ЮРОП ЭНСТИТЮ НАСЬОНАЛЬ ДЕ РЕШЕРШ АН ЭНФОРМАТИК Э АН ОТОМАТИК. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_41019168_97037484.PDF