牙簽瓶旋蓋注射模具設(shè)計(jì)【說明書+CAD】

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瑞典輪式全方位移動(dòng)機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與控制 喬瓦尼因迪韋 摘要瑞輪式機(jī)器人已經(jīng)收到了越來越多的關(guān)注過去數(shù)年。他們的動(dòng)學(xué)模型有有趣的性質(zhì)流動(dòng)性和可能的條件奇點(diǎn)。本文所涉及的問題的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，奇異性分析和運(yùn)動(dòng)控制1通用汽車配備瑞典車輪。 指數(shù)計(jì)算，移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)，移動(dòng)機(jī)器人，運(yùn)動(dòng)控制， 輪式機(jī)器人。 一 引言 在過去的幾年中，瑞典輪式全方位移動(dòng)機(jī)器人中得到越來越多的移動(dòng)機(jī)器人注意研究界。一家瑞典輪不同于普通輪事實(shí)上，在滾筒安裝在其周邊（見圖。1）。如果所有滾筒平行，彼此就錯(cuò)位輪轂軸，他們將提供額外的流動(dòng)性程度，對于一個(gè)傳統(tǒng)的完美滾輪。 如圖所示的車輪。 1是通常被稱為mecanum或瑞典車輪：其設(shè)計(jì)參數(shù)之一是之間的角γ輥軋制方向G和輪轂軸方向每小時(shí)典型γ值= 45，γ= 0??，如圖所示。 1（左，右的情況下，分別）。請注意，退化情況γ= 90?沒有實(shí)際利益，因?yàn)樗鼘⑹箓鹘y(tǒng)的車輪一樣的流動(dòng)性。 圖。 2。三輪omnidrive機(jī)器人：幾何模型 該單位向量n緯H是贊同軋輥鈥檚軸的主要車輪周長和u緯小時(shí)：= n的緯?脳K表顯示瞬時(shí)切線速度與旋轉(zhuǎn)方向圍繞相關(guān)的滾子?緯小時(shí)。所有的車輪被假定為相同，并具有相同的半徑蟻。該機(jī)構(gòu)在固定框架心連心輪位置記波黑。每個(gè)輪轂軸，即單位向量，單位向量車輪鈥檚主要旋轉(zhuǎn)軸，是指由尼克：新罕布什爾州= 1。終于每個(gè)車輪，單位向量恩：=新罕布什爾州脳k是定義說明瞬間，作為一個(gè)后果輪切線速度方向其周圍旋轉(zhuǎn)的新罕布什爾州。請注意，參考圖。 1，單位向量u緯h和新罕布什爾州將符合G和H分別。在由于假設(shè)，所有的K例外推出向量平行地平面體育。 鑒于任何兩個(gè)三維向量的組件A和B在共同正交框架，其載體的產(chǎn)品將被計(jì)算使用斜對稱矩陣S（·），使得 a × b = S(a) b. VC的調(diào)用這些機(jī)器人中心（如點(diǎn)線速度顯示c的圖。 2）和ωK表的角速度矢量，速度矢量的VH每一個(gè)全方位的輪轂中心將得到由vh = vc + ω k × bh, h= 1, 2, 3, . . . , N. 考慮到通用心連心輪和目前的時(shí)間下降指數(shù)H為簡譜記譜法清晰起見，在完美的滾動(dòng)的情況下，的速度v =給出的VH（2）將身體的實(shí)現(xiàn)滾筒旋轉(zhuǎn)的車輪周圍nγ和周圍旋轉(zhuǎn)的翻譯也就是說，假設(shè)nγ和n是不對齊，即γ=（2ν+ 1）90?，其中ν是一個(gè)整數(shù) v = α uγ + β u 這意味著 nT v = α_nT uγ_nTγ v = β_nTγu_ 因而 v =nT vnT uγuγ +nTγvnTγuu. 請注意，滾子自轉(zhuǎn)引起周圍第一屆nγ在右邊的（3）是完全被動(dòng)而車輪旋轉(zhuǎn)引起周圍上右邊第二個(gè)任期?3）假定為積極的汽車生產(chǎn)。新罕布什爾州q˙調(diào)用每小時(shí)角速度與在人體中固定幀心連心電機(jī)相關(guān)，在完美的滾動(dòng)的情況下，與“聯(lián)合”和繪圖速度q˙在任何給定相應(yīng)的速度v輪轂將給予 nTγuT nγv = ρ q˙ 其中的貢獻(xiàn) nT vuTγnuTγ 在U v的方向已經(jīng)明確承擔(dān)不利于ρq˙，如完善的滾動(dòng)給予假說，它完全產(chǎn)生滾筒的被動(dòng)輪換。代（2）回（4），鑒于這uThnγ? = -余弦的任何Hγ，一得到 ? 1cos γnTγ h vc +1cos γnTγ h S(bh ) k ω = ρ q˙ 由所有的向量投影（5）一個(gè)共同的體與固定框架其第三軸等于K⊥磷，在termnTγ和承（波黑）K的結(jié)果 nTγ h S(bh ) k = nγ xh by h ? nγ yh bxh = ?bThuγ h 總結(jié)，（5）可以作為通用組件解釋逆微分運(yùn)動(dòng)學(xué)方程矩陣形式 M _vcω_= ρ q˙ cos γ M = ? ? ???? nγ x1 nγ y 1 bT1uγ 1nγ x2 nγ y 2 bT2uγ 2.........nγ xN nγ yN bTN uγN∈ IRN ×3 智能道路網(wǎng)和Q˙∈× 1是聯(lián)合速度向量。方程（7）及（8）代表通用運(yùn)動(dòng)學(xué)模型[9]瑞典輪式車輛與N輪。相反，其他大多數(shù)模型介紹在文獻(xiàn)中是相對固定的三，四個(gè)輪子的配置，他們讓一個(gè)有充分詳細(xì)的車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)分析作為一種性能不僅輥輪轂定向γ功能，但也相對輪位置。這種分析可能會(huì)非常有用的機(jī)械和控制系統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì) 。 假設(shè)COS的γ= 0，而M有等級3，方程（7）可以用來計(jì)算所需的車輛速度為關(guān)節(jié)速度命令（及物動(dòng)詞光盤，ωd）筆。特別是，下面的引理成立。 引理1：由于瑞典的輪式移動(dòng)機(jī)器人與N相同半徑ρ滿足（7）輪轂，任何需要的車輛速度（及物動(dòng)詞光盤，ωd）筆可以實(shí)現(xiàn)通過使用適當(dāng)?shù)年P(guān)節(jié)速度q˙d如果且僅當(dāng)下列所有條件成立： C.1節(jié)COS的γ= 0; 特別是，q˙ d =1ρ cos γM_vcdωd _ . 在以前的條件C.1節(jié)或任何違反對應(yīng)豐富的新石器時(shí)代晚期以一種不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)奇異：侵犯的狀況C.1節(jié)將對應(yīng)的控制權(quán)力全部損失，而違反將豐富的新石器時(shí)代晚期的條件對應(yīng)于一個(gè)可控的損失，對于任何輸入q˙，國家衍生物（室速的選擇?，ω）筆會(huì)唯一不能確定。矩陣M定義（8）可為M = [Ml的馬]分解， 其中Ml的∈智能道路網(wǎng)及馬∈× 2 × 1，這樣的IRN Ml vc + Ma ω = ρ q˙ cos γ. 三.瑞典輪式制導(dǎo)控制 全方位的機(jī)器人 根據(jù)得到的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，軌跡跟蹤和構(gòu)成的通用裝備機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制問題監(jiān)管withN≥3 Swedishwheels得到解決。建議的解決方案，除了而一般的車輪數(shù)量，γ值，車輪配置，聯(lián)合速度飽和明確帳戶。該控制問題是制定為指導(dǎo)控制問題，即聯(lián)合q˙H的速度假設(shè)為控制輸入和線性和機(jī)器人角速度ωVC和滿足（7）的產(chǎn)出。當(dāng)然，在實(shí)踐中，這種方法需要執(zhí)行較低水位控制回路映射q˙D的驅(qū)動(dòng)器的聯(lián)合參考速度命令。 A: ：低水位控制設(shè)計(jì) 正如標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制架構(gòu)[22]，低級別控制系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)無論是在分散或集中在一時(shí)尚。在前者情況下，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器是單獨(dú)控制，一個(gè)典型的速度PID回路（作為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文報(bào)道），在后一種情況下，中央控制解決方案可以得出基于計(jì)算力矩（即反饋線性化）方法。 分散控制（或獨(dú)立的共同控制）方法更簡單：每個(gè)Q的˙D是作為參考信號使用的組件相應(yīng)的PID調(diào)節(jié)器速度環(huán)，動(dòng)態(tài)聯(lián)軸器各執(zhí)行機(jī)構(gòu)被忽視。如果這種低層次的控制系統(tǒng)（也就是說，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器速度伺服回路）正在迅速關(guān)于機(jī)器人動(dòng)態(tài)導(dǎo)航之一，期望之間的聯(lián)合速度滯后和真正的速度是微不足道的聯(lián)合：在這種情況下，只要完美的滾動(dòng)約束滿意，themapping之間的車輛速度（及物動(dòng)詞?，ω）T和聯(lián)合的速度將接近的系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型（7）具有所需的（或指揮）q˙在右邊d的地方聯(lián)合速度的真正聯(lián)合速度q˙。 集中控制解決方案一般都是基于動(dòng)態(tài)機(jī)器人模型[17，總。 12頁。493-502]，動(dòng)態(tài)方程輪式機(jī)器人與瑞典作為一個(gè)幾何描述 第二節(jié)具有以下結(jié)構(gòu)： I q¨ + (C(ω) + F) q˙ = τ 與我∈的IRN × N為正定慣性矩陣，C（ω）∈智能道路網(wǎng)× N的斜對稱矩陣科里奧利和離心力（ωk是機(jī)器人的角速度），男∈的IRN × N的對角摩擦矩陣，智能道路網(wǎng)和τ∈× 1的驅(qū)動(dòng)力矩的載體。鑒于非對角矩陣的性質(zhì)，我和C（ω）和依賴（7）從q的ω˙，（11）是非線性和耦合。然而，作為一般工作機(jī)器人機(jī)械手[22]，控制輸入向量τ可以計(jì)算基于一個(gè)非線性狀態(tài)反饋線性化（或計(jì)算扭矩）解決方案，即 τ = (C(ω) + F) q˙ + I y 引起（記得，我滿級），線性模型和解耦 q = y 這可以被用來設(shè)計(jì)一個(gè)?閉環(huán)解決方案，以跟蹤參考信號q˙D 鑒于計(jì)算力矩的解決方案明確規(guī)定的帳目系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)耦合計(jì)算預(yù)計(jì)將表現(xiàn)出更好的跟蹤性能，特別是高速和加速度 引用。不過，由于同時(shí)也體現(xiàn)了報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，獨(dú)立的聯(lián)合解決方案似乎有足夠的 精確跟蹤和定速簡單的軌跡準(zhǔn)確。此外，由于本研究的主要目的是驗(yàn)證一個(gè)驅(qū)動(dòng)器速度在指導(dǎo)一級的管理策略，只有獨(dú)立的聯(lián)合低級別的控制解決方案（即執(zhí)行器的PID速度伺服回路）實(shí)施。 在下面，瑞典輪式機(jī)器人將被假定為有低層次的獨(dú)立系統(tǒng)聯(lián)合控制等實(shí)物，構(gòu)成的軌跡跟蹤和監(jiān)管的問題將得到解決在指導(dǎo)水平，即，考慮到聯(lián)合指揮速度qd的控制輸入和（及物動(dòng)詞?，蠅）作為輸出?根據(jù)純粹運(yùn)動(dòng)學(xué)模型（10）。為了制訂和軌跡跟蹤造成監(jiān)管的問題，下面的符號將用于：給定一慣性（全球）框架?=（i和j，k）的具有k：=（我脳十）鈯P，其中P是平面地板，參考（平面）的軌跡是一個(gè)微曲線在P rd (t) = i_rTd(t)i_+ j_rTd(t)j_ 曲線與橫坐標(biāo) s(t) :=_ tt 0dτdτ 和單位切向量 td = d rdds. 運(yùn)動(dòng)學(xué)軌跡跟蹤問題在于找到一個(gè)該系統(tǒng)控制律的輸入q˙d使得位置和航向跟蹤誤差 er (t) := rd (t) ? rc (t) e? (t) := ?d (t) ? ?(t) 收斂于零，與區(qū)局（噸）作為G中的地位?一個(gè)參考點(diǎn)（例如，幾何中心或心的機(jī)器人），蠒（噸）的標(biāo)題，蠒D（噸）所需的參考方向。請注意，對于有獨(dú)輪車或汽車類非完整車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，參考標(biāo)題蠒D（t）是不是任意的，而是需要配合該軌道切線方向的單位向量運(yùn)輸署。相反，鑒于任何位置參考軌跡路（噸），瑞典的輪式車輛將可以自由地跟蹤任意標(biāo)題蠒D（噸），這并不一定需要配合的TD標(biāo)題。 的姿態(tài)調(diào)節(jié)問題是一個(gè)特殊情況的軌跡跟蹤1時(shí)發(fā)生的位置和方向的引用常數(shù)，即當(dāng)˙次= 0和φ˙D = 0。 B:軌跡跟蹤控制器設(shè)計(jì) 與先前推出的符號，根據(jù)審議系統(tǒng)（10）˙區(qū)局（噸）= VC和φ˙（噸）=ω作為機(jī)器人線性和角速度。假設(shè)條件的C.1和C.2引理1得到滿足，n≥3時(shí)，馬⊥跨度（毫升）（可以是永遠(yuǎn)保證了機(jī)器人的幾何設(shè)計(jì)合理），那么任何風(fēng)險(xiǎn)投資所需的機(jī)器人線速度=（·，·，0）T和角速度ωK表是唯一映射到控制輸入q˙D如下 q˙ d = q˙ dl + q˙ da q˙ dl =ρ cos γMl vc q˙ da =1ρ cos γMa ω. 在進(jìn)行了一次標(biāo)準(zhǔn)的辦法，來解決軌跡跟蹤問題，考慮李雅普諾夫候選函數(shù) V =12eTrKr er +12 eT? K? e? 與Kr∈IR2 × 2是一個(gè)對稱正定（Kr> 0）矩陣和Kφ積極的常數(shù)。時(shí)間的V結(jié)果衍生 V= eTrKr ( ˙rd (t) ? vc) + eT? K? ( ˙ ?d (t) ? ω) . 如果滿足VC和ω vc = ˙rd (t) + Kr (rd (t) ? rc (t)) ω = ˙ ?d (t) + K? (?d (t) ? ?(t)) 那么時(shí)間將V的導(dǎo)數(shù)負(fù)定，即 V= ?eTrKr Kr er ? (K? e? )2 < 0. 代（23）和（24）在（19）和（20），相應(yīng)的聯(lián)合命令結(jié)果的速度 q˙ d (t) = q˙ dl (t) + q˙ da (t q˙ dl (t) =1ρ cos γMl ˙rd (t) +1ρ cos γMl Kr (rd (t) ? rc (t)) q˙ da (t) =1ρ cos γMa ?˙ d (t) +1ρ cos γMa K? (?d (t) ? ?(t)) . 在溶液中（26）是前饋條件組合比例到基準(zhǔn)線速度和角速度和反饋長期的跟蹤誤差成正比。建議的解決方案可確保全局指數(shù)穩(wěn)定的平衡= 0，eφ= 0的誤差動(dòng)態(tài)，從而（有力）解決軌跡跟蹤問題?？刂品ǎ?6）是兩個(gè)貢獻(xiàn)的總和：第（27）相對定位跟蹤和第二（28）至抽穗期跟蹤。它應(yīng)值得注意的是，由于假設(shè)，馬⊥跨度，兩個(gè)命令（27）和（28）不互相干擾，即q的˙分升貢獻(xiàn)機(jī)器人的角速度和貢獻(xiàn)q的˙大到機(jī)器人的直線速度都是空。 C:執(zhí)行器飽和問題 派生控制律含蓄上述分析假定機(jī)器人實(shí)際上可以（并立即）執(zhí)行任意Q˙D不論它的規(guī)范。在實(shí)踐中，執(zhí)行器將不理想的：特別是，他們將有一個(gè)非空的響應(yīng)時(shí)間和一個(gè)上上的綁定最大輸出。至于響應(yīng)時(shí)間而言，它必須是假設(shè)下級執(zhí)行器伺服回路速度更快比指導(dǎo)（運(yùn)動(dòng)學(xué)）循環(huán)。這項(xiàng)規(guī)定是反映作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的權(quán)力和參考軌跡：設(shè)計(jì)選擇前者必須充分具備的特定屬性大慣性車輛，使車輛的最大加速度可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大加速度¨φd參考（噸）以及˙次（噸）。至于車輛最大加速比超過最大加速度參考足夠大，該運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)行為指導(dǎo)法律將被罰款。因此，正如其他任何運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)指導(dǎo)解決方案，該控制法應(yīng)實(shí)施瑞典輪式車輛足夠強(qiáng)大的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方面在最大加速度¨φd參考（噸）以及˙次（噸）。應(yīng)一決定處理車輪打滑和側(cè)滑現(xiàn)象[15]，[19]通過設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)模型（11基于運(yùn)動(dòng)控制器）該機(jī)器人，一個(gè)較低的水平控制回路為基礎(chǔ)勾勒[動(dòng)態(tài)由（12）]應(yīng)該被添加到運(yùn)動(dòng)學(xué)的制導(dǎo)回路（如建議在[16]）。如需有關(guān)移動(dòng)動(dòng)態(tài)模型討論機(jī)器人配備了瑞典的輪子，參考[17]或[13]和[18]，在這樣一個(gè)模型來計(jì)算接近最優(yōu)軌跡。至于執(zhí)行器速度飽和，情況稍微復(fù)雜。鑒于比例控制律的性質(zhì)（26），跟蹤錯(cuò)誤（無論是在位置或標(biāo)題）或所需的參考速度可以隨時(shí)將發(fā)生大的驅(qū)動(dòng)器，足以達(dá)到它們的極限。調(diào)用q藱maxj> 0，最大絕對值執(zhí)行器j，一個(gè)qD鈭可能速度可以選擇作為藱尿流率=（qmaxj明季），其中j = 1，2，。 。 。 ，注不管收益 k和Kr，取決于KrD（噸），K路（噸），呃（噸），或電子郵件r（噸），飽和度條件 _q˙ d _∞ ≤ q˙max 可能總是受到侵犯。請注意，雖然φ˙D（噸前饋信號）以及˙路（噸）可最終總是有界的，跟蹤誤差的初步條件不設(shè)計(jì)參數(shù)。因此，一個(gè)指揮q˙D的一由于超過無窮多的規(guī)范初始條件不能先驗(yàn)排除在外。 D: 跟蹤器速度飽和的存在 執(zhí)行器速度飽和的存在嚴(yán)重影響 性能：考慮，特別是添加劑結(jié)構(gòu)（26），執(zhí)行器 速度飽和度可以影響角之間的解耦指揮 和馬的事實(shí)并不盡管線性車輛速度 屬于跨ofMl。參考（26），假設(shè)，例如， 所有部件的Q˙分升（噸）范圍內(nèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，但 由于增加Q˙達(dá)（噸后果），有些整體指揮 聯(lián)合速度q˙D（噸）超過限額的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在這種情況下，無論是 機(jī)器人指揮的線性和角速度會(huì)被破壞的一 不可預(yù)知的方式。甲（已知）快速和骯臟的出路這個(gè)問題 可以簡單地縮小q˙D（噸），使得其所有組成部分 是在可接受的范圍。這當(dāng)然，永遠(yuǎn)保證 該聯(lián)合指揮速度是適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，但 人會(huì)需要證明，這種策略并不危害 漸近穩(wěn)定的跟蹤誤差為零。此外，在許多 應(yīng)用程序，它可能發(fā)生，要么直線或角速度命令 可能有最高的優(yōu)先權(quán)。在這種情況下，縮減 整體聯(lián)合司令部將有放緩的負(fù)面影響 收斂的最高優(yōu)先任務(wù)，因?yàn)榇嬖谒俣仍诘蛢?yōu)先級之一。為了應(yīng)付這個(gè)問題，并保證一個(gè)優(yōu)先的位置和方向的執(zhí)行跟蹤任務(wù)，下面所提出的控制法修改建議：在 概括（26）應(yīng)與加權(quán)錯(cuò)誤和參考依賴 權(quán)重，使得：1）所產(chǎn)生的q˙d命令的執(zhí)行機(jī)構(gòu)已normwithin 限制; 2）任務(wù)（位置和航向跟蹤本案）的執(zhí)行的一個(gè)基于優(yōu)先級的時(shí)間順序（高優(yōu)先級任務(wù)第一）;和3）的跟蹤誤差收斂到零?？紤]飽和函數(shù) σ : IR × [0,∞) ?→ IR σ(x, c) =?0, if x = 01, if 0 < |x| < cc/|x|, 否則 以下，對σnonnegativesecond參數(shù)c（十，三）會(huì)被稱為X的能力請注意，根據(jù)定義，σ（十，C）的根本一個(gè)非負(fù)標(biāo)量比例因子，使xσ（十，三）是“剪切”，以?標(biāo)志（十）每當(dāng)| x |應(yīng)該超過容量C和等于x否則，即xσ（十，三）僅僅是飽和的版本在x范圍[- C語言，C]。還要注意的是，就其定義 σ(x, 0) = 0 ? x 即如果x應(yīng)分配零能力，然后xσ（十，0）= 0任何x的值假設(shè) q˙ d =_nh=1q˙ h 是具有Q˙1，q˙二，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的投入。 。 。 ，q˙N還N獨(dú)立工作的投入通過減少與增加指數(shù)（問˙一有最高的優(yōu)先排列優(yōu)先級）。每對右邊的長期（32）和q˙D本身應(yīng)有無限normbounded由Q最大?？紤]到每個(gè)任務(wù)應(yīng)在一個(gè)優(yōu)先的方式執(zhí)行，在總結(jié)（32）可能被替換遵循了一個(gè)加權(quán)總和為： q˙ d = q˙ 1 σ (_q˙ 1 _∞ , c1 ) + q˙ 2 σ (_q˙ 2 _∞ , c2 ) + ... + q˙ n σ (_q˙ n _∞ , cn ) 其中每個(gè)任務(wù)的能力，動(dòng)態(tài)遞歸計(jì)算為 c1 (t) ≤ q˙max (positive constant, i.e., c˙1 (t) = 0) c2 (t) = c1 ? _q˙ 1 _∞ σ (_q˙ 1 _∞ , c1 ) c3 (t) = c2 (t) ? _q˙ 2 _∞ σ (_q˙ 2 _∞ , c2 (t...=... cn (t) = cn?1 (t) ? _q˙ n?1 _∞ σ (_q˙ n?1 _∞ , cn?1 (t)) . 請注意，為建筑，以前所有的任務(wù)的能力是非負(fù)，即 cj ≥ 0 ? j ∈ [1, n] 而 cj ≤ cj?1 ? j ∈ [2, n] ci = 0 =? cj = 0 ? j > i 即如果一個(gè)給定的任務(wù)是分配零能力，所有的低優(yōu)先級任務(wù)也將自動(dòng)獲得零的能力和他們所有的重量在總結(jié)（33）將是零。我的任務(wù)的能力可以被視為作為高優(yōu)先級的任務(wù)后，我 - 1剩余容量已指揮，因此，舉例來說，C2的將是零（以及終審法院首席法官：j> 2）每一個(gè)任務(wù)將是指揮一個(gè)非空的重量只有較高優(yōu)先任務(wù)不飽和。事實(shí)上，C1應(yīng)不超過q˙最大的原因是事實(shí)，不應(yīng)只是任務(wù)1飽和執(zhí)行器流量Q˙最大;此外，鑒于終審法院首席法官1?j∈≤cj型[1，n - 1個(gè)]中，≤q˙條件c1的最大保證每個(gè)總和（33）的任期將于具有無窮規(guī)范小于或等于閾值q˙最大。一個(gè)證明 （33）和（34）也意味著 _q˙ d _∞ =_nh=1q˙ h σ (_q˙ h _∞ , ch )∞≤ q˙max 報(bào)道中的附錄。為了落實(shí)上述在目前的架構(gòu)描述軌跡跟蹤的情況下，假設(shè)參考前饋線性和角速度有足夠小，即 1ρ| cos γ|_Ml ˙rd (t)_∞ <12q˙max ? t cos γ|_Ma ?˙ d (t)_∞ <12q˙max ? t. 這些條件是必要的，以保證跟蹤任務(wù)漸近可行的，即當(dāng)位置和航向跟蹤誤差為空，該控制律（26）是控制工作兼容的驅(qū)動(dòng)器速度飽和的限制，即 er = 0, e? = 0 =? _q˙ d (t)_∞ =1ρ| cos γ|_Ml ˙rd (t) + Ma ?˙ d (t)_∞ ≤ 1 ρ| cos γ| [_Ml ˙rd (t)_∞ + _Ma ?˙ d (t)_∞] < q˙max . 為了清楚起見，假設(shè)指定位置跟蹤最高優(yōu)先項(xiàng)目方面的跟蹤。以下是定義： q˙ 1 :=1ρ cos γMl ˙rd (t) q˙ 2 :=ρ cos γMl Kr ((rd (t) ? rc (t)) ( q˙ 3 :=1ρ cos γMa ?˙ d (t) q˙ 4 :=1ρ cos γMa K? (?d (t) ? ?(t)) 有了這些定義，認(rèn)為管制法（33）和（34） c1 (t) = ˙ qmax > 0 ? t 連同可行性條件（36）意味著 0 <12q˙max ≤ c2 ≤ q˙max 也就是說，任務(wù)1和2總是有非空的能力。此外，通過假設(shè)q藱尿[（36）]和C1 =Qr流率，它遵循該 q˙ 1 σ(_q˙ 1 _∞, c1 ) = q˙ 1 ? t. 這與假設(shè)，馬⊥跨度（毫升）一起事實(shí)意味著到了代（38） - （41（33）和（34），車輛將有由于采用線性和角速度 vc (t) = ˙rd (t) + Kr er (t) σ(_q˙ 2 _∞, c2 ) ω(t) = ˙ ?d (t) σ(_q˙ 3 _∞, c3) + K? e? (t) σ(_q˙ 4 _∞, c4 ). 由于這一事實(shí)，即C2是嚴(yán)格正。所以 V1 =12eTrKr er =? V1 = eTrKr ( ˙rd (t) ? vc (t)) = ?eTr Kr Kr er (t) σ(_q˙ 2 _∞, c2 ) < 0 即˙五1負(fù)定從而證明是全球李雅普諾夫漸近穩(wěn)定呃= 0。請注意，第三季度以及˙˙第四季度無助于˙V1的，因?yàn)閷亳R的范圍是正常的Ml的跨度。據(jù)作為中學(xué)（項(xiàng)目）的任務(wù)而言，也可以銜接通過李亞普諾夫證明論點(diǎn)。全球漸近穩(wěn)定塔兒= 0的保證他們 limt→∞q˙ 2 (t) = 0 =? limt→∞c3 = c2 ≥ 12q˙max . 鑒于可行性條件（37），這意味 ? t? : q˙ 3 σ(_q˙ 3 _∞, c3 ) = q˙ 3 and c4 > 0 ? t ≥ t? 這意味著 ω(t)|t≥t ? = ˙ ?d (t) + K? e? (t) σ(_q˙ 4 _∞, c4 ) 這C4是嚴(yán)格噸正面鈮因此噸鈭 V2 =12 eT? K? e? =? V2 (t)___t≥t ? = eT? K? ( ˙ ?d (t) ? ω(t))= ?eT? K2?e? (t) σ (_q˙ 4 _∞ , c4 ) < 0 即存在一個(gè)有限的時(shí)間t *之后的時(shí)間導(dǎo)數(shù)V2的總是負(fù)面的，從而證明收斂到零的標(biāo)題錯(cuò)誤eφ（噸）。此前噸*，標(biāo)題（次要任務(wù)）錯(cuò)誤eφ（t）是不保證在減少。請注意Q 1和Q˙˙2，在范圍為M，和正常的馬，不利于˙V 2的。如果標(biāo)題中應(yīng)選擇是最優(yōu)先的任務(wù)，這將足以選擇q1 q˙ 1 :=1ρ cos γMa ?˙ d (t) q˙ 2 :=1ρ cos γMa K? e? ( q˙ 3 :=1ρ cos γMl ˙rd (t) q˙ 4 :=1ρ cos γMl Kr er (t) 在（33）和（34）;李雅普諾夫錯(cuò)誤的標(biāo)題和漸近穩(wěn)定性的定位誤差可收斂相應(yīng)證明。至于固定姿勢的控制，軌跡跟蹤問題淪為構(gòu)成（位置和方向）規(guī)例一，盡快作為參考的位置和航向軌跡次（t）和φd（t）是常數(shù)。 四。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 在存在的軌跡跟蹤制導(dǎo)規(guī)律描述飽和執(zhí)行器的速度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證瑞典在3輪機(jī)器人與緯= 0鈼和蟻= 5厘米[20]，[21]。該機(jī)器人名為Volksbot，一直在設(shè)計(jì)和建造德國弗勞恩霍夫研究所自主智能系統(tǒng)（AIS）的對圣一奧古斯丁，德國。車輛鈥檚幾何描繪圖。三是這樣的雙向=北京= 25 cm的所有i，j的這意味著馬鈯 跨度（毫升）。 該平臺(tái)是由三個(gè)驅(qū)動(dòng)24伏直流電動(dòng)機(jī)的90Weach1:8齒輪比，大約為8公斤重。光學(xué)編碼器安裝 1Ais已與另一弗勞恩霍夫研究所合并導(dǎo)致新德國弗勞恩霍夫研究所智能分析和信息系統(tǒng)（成為會(huì)員）。 圖。 3。幾何模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所使用的Volksbot機(jī)器人 的軌跡跟蹤控制律。 圖。 4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：驅(qū)動(dòng)路徑和跟蹤誤差。最高當(dāng)務(wù)之急是要始終顯示在收斂盡管速度較低的優(yōu)先執(zhí)行器速度飽和的原因。 每個(gè)電機(jī)軸為電機(jī)的速度調(diào)節(jié)器的反饋。該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)：它有一個(gè)外部運(yùn)動(dòng)學(xué)閉環(huán)對低級別的驅(qū)動(dòng)器速度伺服回路。特別是低級別的電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋控制實(shí)現(xiàn)由三通道數(shù)字PID董事會(huì)（TMC200設(shè)計(jì)和建造在認(rèn)可機(jī)構(gòu)）與脈寬調(diào)制（PWM）輸出。最高連續(xù)電流提供的TMC200板每個(gè)電機(jī) 一個(gè)峰值為20與甲TMC200是接口板值8通過與板載筆記本電腦實(shí)現(xiàn)串行RS232鏈接指導(dǎo)和導(dǎo)航系統(tǒng)。該導(dǎo)航系統(tǒng)，提供該機(jī)器人的估計(jì)構(gòu)成用于關(guān)閉制導(dǎo)控制回路是基于里程計(jì)一體化和全方位視野系統(tǒng)。這建立在一個(gè)30赫茲，640 × 480像素的YUV色彩火線相機(jī)朝著70毫米直徑的雙曲指著鏡子 為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的軌跡跟蹤性能 控制律，一個(gè)機(jī)器人的構(gòu)成ismandatory reliablemeasurement。 在這個(gè)意義上，設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)裝置在AIS的地方位置 該機(jī)器人是由一個(gè)固定的測量激光測距取景器指向 對機(jī)器人。該機(jī)器人的標(biāo)題，而是進(jìn)行了評估的基礎(chǔ)上 機(jī)載全方位視覺系統(tǒng)。參考位置和 標(biāo)題進(jìn)行跟蹤，所有收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐健?對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的例子有報(bào)道圖。 4：地位的提法有圓形軌道半徑為1米，而標(biāo)題中提到不斷就某一固定的框架（）。該 報(bào)告的結(jié)果是指任何情況下，標(biāo)題（47） - （50）或 位置（38） - （41）跟蹤是高優(yōu)先級（惠普）的任務(wù)。該參考軌跡設(shè)計(jì)的可行性，以便滿足條件（36）和（37），以及機(jī)器人的初始條件進(jìn)行了明確選擇足夠大，速度飽和執(zhí)行器觸發(fā)：由于對實(shí)驗(yàn)裝置的限制，致動(dòng)器被人為地強(qiáng)迫浸透在± 8.7弧度/通過低級別的控制軟件（對應(yīng)s到最大機(jī)器人線速度和角速度約0.5米/秒 和99.7?/ s的分別）。正如所料，既標(biāo)題和位置誤差 總是漸近收斂到零（besidesmeasuring錯(cuò)誤可見在錯(cuò)誤情節(jié)），但與惠普的任務(wù)總是收斂第一。 請注意，越來越多的位置誤差（也當(dāng)位置跟蹤 具有最高優(yōu)先級）在實(shí)驗(yàn)的最初幾秒鐘非常一個(gè)被忽視的車輛動(dòng)力學(xué)后果。 五，結(jié)論 一個(gè)普通運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的N瑞典輪式車輛推導(dǎo)和分析。經(jīng)過處理然后瑞典輪的情況下，結(jié)果讓提供統(tǒng)一的共同分析三和四輪，通常是分開進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，派生的分析，可以立即和簡單應(yīng)用的探索，例如，最終六輪設(shè)計(jì)的戶外和粗糙地形應(yīng)用程序或轉(zhuǎn)向（即，變方向）車輪設(shè)計(jì)，如[12]，即allowthe實(shí)施無級變速器（無級變速器）系統(tǒng)。 軌跡跟蹤的運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器存在的問題速度飽和度已得到解決。聯(lián)合速度飽和始終存在，并可能嚴(yán)重影響性能的議案控制解決方案。的創(chuàng)意和建議的解決方案的相關(guān)性是關(guān)系到執(zhí)行器的處理速度飽和的限制。所設(shè)計(jì)的解決方案，保證每個(gè)任務(wù)關(guān)節(jié)速度命令整體指揮和關(guān)節(jié)速度有上界無窮范數(shù)與每個(gè)驅(qū)動(dòng)器兼容的限制。這是通過動(dòng)態(tài)分配控制努力，根據(jù)自己的任務(wù)優(yōu)先。相反，標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)為基礎(chǔ)的控制器，存在的與速度飽和度較低級別的任務(wù)不損害執(zhí)行高優(yōu)先級的。全局收斂的跟蹤錯(cuò)誤已經(jīng)從理論上證明和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 未來的研究將致力于擴(kuò)展建議飽和動(dòng)態(tài)為基礎(chǔ)的低層次的案件管理技術(shù)控制和解決方案的推廣在案件多冗余機(jī)器人系統(tǒng)的任務(wù)。 承認(rèn) 筆者對此深表感謝皮克特等¨奧熱爾以及J.保盧斯波恩萊茵西格大學(xué)應(yīng)用科學(xué)的圣Augusting，德國有益的討論，并因開發(fā)了安裝程序所提出控制律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。筆者也感謝他們的意見匿名評論 附錄 證明聲明35 證明文件，以符號緊，酒：定義 .q˙jdef = _q˙ j _∞ σ__q˙ j _∞ , cj_ . 然后，總結(jié)過去的N - 1方程（34）對于j = 2，3，。 。 。 ，n，則以下條件成立： _nj=2cj = c1 +_nl=2cl ? cn ?_n?1k=1.˙qk =? c1 = cn +_n?1k=1.˙qk≥_nk=1.˙qk 因?yàn)榧蹸N≥ˉ˙擬牛頓。察覺到（33）意味著 _q˙ d _∞ ≤_nh=1.˙qh 52）和方程組第一（34）暗示 _q˙ d _∞ ≤ c1 ≤ q˙max .