Hardware in the Loop Simulation and Hierarchical Predictive Control of a TWPTR
محل انتشار: مجله مهندسی برق مجلسی، دوره: 16، شماره: 2
سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 314
فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_MJEE-16-2_008
تاریخ نمایه سازی: 3 آذر 1401
چکیده مقاله:
In this paper, we use a nonlinear hierarchical model predictive control (MPC) to stabilize the Segway robot. We also use hardware in the loop (HIL) simulation in order to model the delay response of the wheels' motor and verify the control algorithm. In Two-Wheeled Personal Transportation Robots (TWPTR), changing the center of mass location and value, the nonlinearity of the equations, and the dynamics of the system are topics complicating the control problem. A nonlinear MPC predicts the dynamics of the system and solves the control problem efficiently, but requires the exact information of the system models. Since model uncertainties are unavoidable, the time-delay control (TDC) method is used to cancel the unknown dynamics and unexpected disturbances. When TDC method is applied, the results show that the maximum required torque for engines is reduced by ۷%. And the maximum displacement of the robot has dropped by ۴۴% around the balance axis. In other words, robot stability has increased by ۷۸%. Due to the cost of implementing control in practice, this research runs the HIL simulation for the first time. The use of this simulation helps in implementing the control algorithms without approximation, and also the system response can be discussed in a more realistic way.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Mohammadbagher Shahgholian
m_shahgholian@sbu.ac.ir
Davood Gharavian
Department of Electrical and Computer Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :