Diseño mecatrónico basado en FPGA y control difuso en tiempo real con optimización de inteligencia computacional para vehículos autónomos con ruedas omni-mecanum
Autores: Huang, Hsu-Chih; Tao, Chin-Wang; Chuang, Chen-Chia; Xu, Jing-Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Diseño mecatrónico basado en FPGA y control difuso en tiempo real con optimización de inteligencia computacional para vehículos autónomos con ruedas omni-mecanum
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Campo de matriz de compuertas programable
Diseño mecatrónico
Control difuso en tiempo real
Optimización de inteligencia computacional
Vehículos autónomos con ruedas omni-Mecanum
Optimización evolutiva
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un diseño mecatrónico basado en un arreglo de compuertas programable en campo (FPGA) y un método de control difuso en tiempo real con optimización de inteligencia computacional para vehículos autónomos con ruedas omni-Mecanum. Con las ventajas de la búsqueda del cuco (CS), se propone un sistema difuso basado en CS evolutivo, llamado CS-difuso. La inteligencia computacional de CS se empleó para optimizar la estructura de los sistemas difusos. El esquema de computación CS-difuso propuesto se aplicó luego para diseñar un método de control óptimo en tiempo real para vehículos autónomos con ruedas omni-Mecanum de cuatro ruedas. Se consideran tanto el modelo del vehículo como la optimización CS-difusa para lograr un control inteligente de seguimiento de vehículos móviles Mecanum. Los parámetros de control del controlador difuso Mecanum se ajustan en línea para proporcionar capacidad en tiempo real. Esta metodología supera a los controladores tradicionales ajustados fuera de línea sin inteligencias computacionales en términos de control en tiempo real, rendimiento, control inteligente y optimización evolutiva. El diseño mecatrónico del vehículo autónomo móvil experimental basado en CS-difuso se desarrolló utilizando la realización de FPGA. Se discuten algunos resultados experimentales y análisis comparativos para examinar la efectividad, rendimiento y mérito de los métodos propuestos frente a otros enfoques existentes.
Descripción
Este estudio presenta un diseño mecatrónico basado en un arreglo de compuertas programable en campo (FPGA) y un método de control difuso en tiempo real con optimización de inteligencia computacional para vehículos autónomos con ruedas omni-Mecanum. Con las ventajas de la búsqueda del cuco (CS), se propone un sistema difuso basado en CS evolutivo, llamado CS-difuso. La inteligencia computacional de CS se empleó para optimizar la estructura de los sistemas difusos. El esquema de computación CS-difuso propuesto se aplicó luego para diseñar un método de control óptimo en tiempo real para vehículos autónomos con ruedas omni-Mecanum de cuatro ruedas. Se consideran tanto el modelo del vehículo como la optimización CS-difusa para lograr un control inteligente de seguimiento de vehículos móviles Mecanum. Los parámetros de control del controlador difuso Mecanum se ajustan en línea para proporcionar capacidad en tiempo real. Esta metodología supera a los controladores tradicionales ajustados fuera de línea sin inteligencias computacionales en términos de control en tiempo real, rendimiento, control inteligente y optimización evolutiva. El diseño mecatrónico del vehículo autónomo móvil experimental basado en CS-difuso se desarrolló utilizando la realización de FPGA. Se discuten algunos resultados experimentales y análisis comparativos para examinar la efectividad, rendimiento y mérito de los métodos propuestos frente a otros enfoques existentes.