Diseño y Experimentos de un Controlador Difuso de Dos Etapas para el Sistema de Dirección por Cable Fuera de Centro de un Robot Móvil Agrícola
Autores: Qu, Jiwei; Zhang, Zhe; Li, Hongji; Li, Ming; Xi, Xiaobo; Zhang, Ruihong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño y Experimentos de un Controlador Difuso de Dos Etapas para el Sistema de Dirección por Cable Fuera de Centro de un Robot Móvil Agrícola
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Control de movimiento de dirección
Robot con motor en la rueda
Modulación por ancho de pulso
Ciclo de trabajo
Controlador difuso
Sistema de dirección por cable.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este documento se centra en el control del movimiento de dirección de un robot con motor en la rueda. La influencia del ciclo de trabajo de la modulación por ancho de pulso (PWM) en el movimiento de dirección y el método de control de dirección aún no se ha demostrado. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo diseñar un controlador de dirección para el sistema de dirección por cable fuera de centro de un robot. La influencia del ciclo de trabajo de PWM en el movimiento de dirección bajo diferentes condiciones se prueba primero en un banco de pruebas. Basado en los ciclos de trabajo óptimos de diferentes casos encontrados en la prueba, se diseña un controlador difuso de dos etapas para el ciclo de trabajo del sistema de dirección. La primera etapa del controlador se utiliza para ajustar dinámicamente el ciclo de trabajo PWM del bloqueo electromagnético de fricción (EFL). La segunda etapa está diseñada para realizar la autoajuste del factor de cuantización del controlador difuso y el factor de escala. A través del control de dos etapas, el movimiento del motor en la rueda y el EFL pueden coordinarse para lograr una dirección estable y rápida. Considerando la aplicación principal de los robots en caminos de campo en la actualidad, se realizaron pruebas en carretera para verificar el método propuesto. Los resultados de la prueba muestran que la tasa de respuesta del ángulo del brazo de dirección se eleva con el aumento de la señal del ángulo de dirección. El controlador propuesto puede seguir de manera sensible los ángulos objetivo con un menor sobreimpulso, tasa de guiñada y aceleración lateral, y mejor precisión de dirección que el controlador PID (proporcional-integral-diferencial) en diferentes condiciones de trabajo.
Descripción
Este documento se centra en el control del movimiento de dirección de un robot con motor en la rueda. La influencia del ciclo de trabajo de la modulación por ancho de pulso (PWM) en el movimiento de dirección y el método de control de dirección aún no se ha demostrado. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo diseñar un controlador de dirección para el sistema de dirección por cable fuera de centro de un robot. La influencia del ciclo de trabajo de PWM en el movimiento de dirección bajo diferentes condiciones se prueba primero en un banco de pruebas. Basado en los ciclos de trabajo óptimos de diferentes casos encontrados en la prueba, se diseña un controlador difuso de dos etapas para el ciclo de trabajo del sistema de dirección. La primera etapa del controlador se utiliza para ajustar dinámicamente el ciclo de trabajo PWM del bloqueo electromagnético de fricción (EFL). La segunda etapa está diseñada para realizar la autoajuste del factor de cuantización del controlador difuso y el factor de escala. A través del control de dos etapas, el movimiento del motor en la rueda y el EFL pueden coordinarse para lograr una dirección estable y rápida. Considerando la aplicación principal de los robots en caminos de campo en la actualidad, se realizaron pruebas en carretera para verificar el método propuesto. Los resultados de la prueba muestran que la tasa de respuesta del ángulo del brazo de dirección se eleva con el aumento de la señal del ángulo de dirección. El controlador propuesto puede seguir de manera sensible los ángulos objetivo con un menor sobreimpulso, tasa de guiñada y aceleración lateral, y mejor precisión de dirección que el controlador PID (proporcional-integral-diferencial) en diferentes condiciones de trabajo.