Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την πλοήγηση ενός διαφορικού ρομποτικού οχήματος, την εφαρμογή σε αυτό μη γραμμικού ελέγχου που περιλαμβάνει PI ελεγκτές, καθώς και τη μελέτη της ευστάθειάς του. Αρχικά παρουσιάζεται εν συντομία η ιστορική αναδρομή των ρομποτικών συστημάτων από το πρώιμο στάδιό τους έως σήμερα και ακολούθως γίνεται μια προσπάθεια ταξινόμησής τους ανάλογα με τις εφαρμογές τους ή τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις βασικότερες συνιστώσες των ρομποτικων συστημάτων όπως είναι τα κινητήρια συστήματα, τα κυκλώματα μετατροπής σήματος, οι ψηφιακοί αισθητήρες και τα συστήματα επικοινωνίας ανθρώπου-ρομποτικού συστήματος. Επιπλέον αναφέρεται εν συντομία η έννοια της μοντελοποίησης συστημάτων, τα μη ολονομικά συστήματα, το κινοδυναμικό μοντέλο του συγκεκριμένου ρομποτικού συστήματος καθώς και η προσομοίωση αυτού στο Matlab / Simulink. Στη συνέχεια αποδεικνύεται ότι το ρομποτικό όχημα, ως ηλεκτρομηχανικό σύστημα, ικανοποιεί την σημαντική ιδιότητα των Euler-Lagrange συστημάτων, την παθητικότητα, που υπό προϋποθέσεις συνεπάγεται την ευστάθειά του. Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο αυτής της εργασίας, γίνεται αρχικά μια εισαγωγή στα συστήματα αυτομάτου ελέγχου και στη συνέχεια παρουσιάζεται η υλοποίηση του ελέγχου , η προσομοίωση και οι αποκρίσεις των μεταβλητών του συγκεκριμένου συστήματος. Η εργασία ολοκληρώνεται με την εξαγωγή κάποιων χρήσιμων συμπερασμάτων. / The present thesis deals with the navigation of a differential robotic vehicle, the application of nonlinear control to this vehicle which includes PI controllers and the study of its stability. At first a short review of the history of robotic systems from their early stage until today is presented. An attempt is also made to classify them according to their application and their technical specifications. In the second part of the thesis, the main components of the robotic systems are mentioned, more specifically motor systems, signal conversion systems, digital sensors, and robot-human system communication. There is also a short reference to the concept of system modelling, non holonomic systems, the kinodynamic model of the specific robotic system as well as its simulation using Matlab / Simulink. It is proven that the robotic vehicle, as an electromechanical system, possesses an important feature of Euler-Lagrange systems, that of passivity which ensures its stability under specific conditions. In the final chapter of the present thesis, an introduction to control systems is attempted and afterwards the simulation and the variables responses of the particular system are presented. Finally, useful conclusions are drawn from the aforementioned analysis.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/8417 |
| Date | 03 April 2015 |
| Creators | Χατούπης, Γεώργιος, Πετρόπουλος, Μάριος- Θεόδωρος |
| Contributors | Αλεξανδρίδης, Αντώνιος, Chatoupis, Georgios, Petropoulos, Marios - Theodoros, Πυργιώτη, Ελευθερία |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 12 |
Page generated in 0.0075 seconds