外文翻譯--比較控制策略的自主線追蹤機器人 中文.doc

畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯系部：機械工程系專業(yè)：機械工程及自動化姓名：學號：外文出處：LuisAlexander，AlexanderMota，PedroFonseca附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導教師評語：譯文正確地表達了原文的意義、概念描述符合漢語的習慣，語句通暢，層次很清晰。簽名：年月日注：請將該封面與附件裝訂成冊。附件1：外文資料翻譯譯文比較控制策略的自主線追蹤機器人摘要自主移動機器人是一個非常激動人心的領域，特別是對那些參加電子產(chǎn)品課程的學生。作者和阿維羅大學的學生參與了一些在這一領域的活動。特別是，其中一個此類活動是發(fā)明了能夠沿著畫在地板上直線運動的機器人。為了達到這一效果，一個模擬器已經(jīng)實施并多次測試了對機器人不同控制方法的影響。本文對基于MATLAB的機器人模型和線追蹤模擬器進行了一個簡短的描述。然后在導致絕對誤差（IAE）和積分誤差平方（ISE），易微調(diào)和各自代碼復雜性方面比較了幾種不同的控制方法。比較的方法:成正比、比例微分、比例積分導數(shù)、模糊、表為基礎的模糊，自我組織唱模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡逆模型基礎。1導言研發(fā)自主機器人是一個跨學科的活動，因此有很大的教育價值。與此事實上，考慮到作者一直支持阿維羅大學學生小組參加每年一度在法國舉辦的盛事，在法國，除了其他的任務，自主移動機器人必須沿著一條線運動。為了更好地理解的線追蹤機器人的行為，為了顯示學生們在發(fā)明機器人時來自物理、幾何、電子、儀表和控制集成方面綜合的科學理念，作者建立了一個沿線分布機器人的分析模型。該模型考慮到一些現(xiàn)實世界的限制，允許預測以電動機電壓為基礎的移動機器人的運動。另外，作者所描述的幾何形狀線追蹤過程被用來建立一個模擬器。這決定了某一機器人的確定路徑以及該路徑和參考路徑之間的關系。該模擬器是一種寶貴的工具，在之前研發(fā)機器人是能夠比較不同的控制方法以及不同的傳感器布局。這樣在實際制造過程中可以更好地決定機器人有關的物理性質(zhì)。下一節(jié)本文將對機器人模型和模擬器進行一個簡短的描述，在第3節(jié)是幾種不同控制方法的比較，包括比例、比例微分、比例積分微分，模糊，表為基礎的模糊，模糊自我組織和神經(jīng)網(wǎng)絡逆模型基礎。在第4節(jié)中將提到相關結論包括一些對正在進行的工作的評論。2仿真機器人2.1機器人模型之前已經(jīng)提到學生們建造的機器人的活動通常很簡單，見（圖1）。運動是通過使用兩個獨立的直流電電動機驅(qū)動每一個車輪。差分驅(qū)動器用于控制機器人。一個或兩個額外的連鑄機車輪用來保持機器人的橫向穩(wěn)定。與參考路徑相比較機器人的偏差是通過放置在機器人之前的紅外光探測器測量的。通常情況下，車輪速度的閉環(huán)控制已經(jīng)不再運用。每個車輪的速度控制間接地采用馬達電壓的。此選項可能會降低性能的跟蹤算法但簡化了最后的調(diào)整。請記住，閉環(huán)速度控制方向盤使用將需要調(diào)整兩個額外的獨立循環(huán)。圖1，基本機器人。圖1基本機器人這些特點已用于計算模型線追蹤機器人（圖2）。為了進一步提高準確性，該模型在慣性（質(zhì)量（M）和轉(zhuǎn)動慣量（j），摩擦系數(shù)（平移（By）和旋轉(zhuǎn)（B）運動），電動馬達參數(shù)（電阻（R）和電機常數(shù)（Km），額外的噪聲（在傳感器中讀?。┖蜋C器人的物理限制，如線傳感器（5）的長度和可用于電機（VMAX）最大電壓。該模型l描述并且計算電壓應用電動機為基礎的機器人的線性度（v）和角速度（0)。2.2線追蹤模擬器上文已經(jīng)提到機器人模型與幾何分析線追蹤問題是相輔相成的。這個問題屬于一般路徑跟蹤問題在眾多文獻2中已經(jīng)被解決。特別是，本文呈現(xiàn)的該模擬器用被動的方式來跟蹤未知的線的方法與之前計劃的跟蹤路徑相反。因此，這是事先得知。圖2機器人模型幾何分析還表明，可根據(jù)目前的偏差、車輪速度和機器人相對于線的角度位置來計算出未來偏離線（e）。該機器人是用來作為參考。然而，為了更好地界定參考軌跡和想象的機器人軌跡，另一種模式是建立在該機器人的位置基礎上而做出一個絕對的參考。在這幾何模型基中，機器人偏離線（e）可根據(jù)機器人絕對位置和車輪的速度來計算。知道機器人的位置（坐標X,Y,Z）是有可能計算相交的傳感器陣列與線（Xey,Ye），然后可以計算出偏差e（圖3）。由此可以得出機器人位移的軌跡e是非線性的。圖3線追蹤幾何模型在一個無限小的時間間隔來計算機器人位移。如果這個區(qū)間保持足夠