توضیحات
عنوان فارسی: مدلسازی دینامیکی یک ربات متحرک چرخدار
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:
DYNAMIC MODELING OF A WHEELED MOBILE ROBOT
فصل سوم
مدلسازی دینامیکی یک ربات متحرک چرخدار
حرکت یک سیستم مکانیکی وابسته به مجموعهای از معادلات دینامیکی و نیروها و گشتاورهای اعمال شده به سیستم است. دینامیک یک سیستم مکانیکی در تحقیقات علمی متعددی با مهندسی مکانیک و مکانیک تحلیل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. مطالعهی این نوع موضوع به دلیل مسالهی کنترل سیستم که در ارتباط با محیط پیرامون آن میباشد، حائز اهمیت است. در واقع، برای یک کنترلکننده مبتنی بر مدل، ساخت کنترلکنندهی چنین سیستمی به شدت به شدت به مدل محیطی ساختار فیزیکی سیستم بستگی دارد که ذاتا غیرخطی است. بنابراین، در اینجا هدف توسعهی یک مدل است که میتواند دینامیک سیستم را بسیار نزدیک به سیستم واقعی توصیف کند و در نتیجه امکان توسعهی یک کنترلکنندهی بهتر برای سیستم فراهم میشود که در وضعیت واقعی موثر عمل میکند. در مورد یک WMR، تماس با محیط در نقاط تماسی بین سطح بیرونی چرخ و سطح زمین میدهد. این تعامل بین این دو سطح تاثیر قابل توجهی بر حرکت دینامیکی سیستم دارد و بنابراین باید به خوبی مدلسازی گردد.
به طور معمول، دو روش عمده برای استخراج معادلات دینامیکی سیستمهای مکانیکی با نامهای روش نیوتن که مستقیما به قانون دوم نیوتون مرتبط است و روش لاگرانژی که منشا آن به کارهای کلاسیک دالامبرو لاگرانژ بر مکانیک تحلیل برمیگردد، وجود دارد. تفاوت اصلی بین این دو روش در مواجهه با معادلات قیدی است. در حالیکه روش نیوتون هر جسم صلب را به صورت جداگانه در نظر میگیرد و قیود را صریحا از طریق نیروی عکسالعمل موردنیاز برای اجرا کردن آنها مدل میکند، در روش لاگرانژی روندهای سیستماتیکی برای حذف قیود از معادلات دینامیکی اجرا میشود که عموما به معادلات سیستم سادهتری منجر میگردد. بنابراین، عجیب نیست که امثر مدلهای WMR مرسوم که در بررسی یافت شدهاند از روش لاگرانژی به عنوان روش استفاده کردهاند.
در این فصل، ما ابتدا قیود سیستم را توصیف میکنیم و معادله دینامیکی WMR مرسوم را با استفاده از روش لاگرانژی فرمولبندی مینماییم. از آنجایی که بخشهای فرمولاسیون تعمیمیافته جدید نمیباشند و از قبل توسط محققان متعددی بررسی شدهاند (کونچیاکائو و همکارانش، 2007، دونگبین و همکارانش، 2007، اقتصاد و نکسولسکو، 2006، لیانگ و وی، 2007، سالرنو و آنجلس، 2007)، فرمولاسیون موردنیاز است و به عنوان یک بخش مهم برای ترکیب دینامیک لغزش با WMR استفاده میشود. سپس ما یک مدل جزئی برای یک WMR-2 (یعنی چرخهای دو دیفرانسیل) که یکی از معمولترین WMRها دردسترس است و با استفاده از فرمولاسیون تعمیم یافته توسعه میدهیم این مدل در ابتدا توسط روش لاگرانژی توسعه مییابد که به ما اجازهی ارائهی مدل در شکل استاندارد را میدهد. به منظور تضمین پایداری مدل، ما استخراج معادلات دینامیکی با استفاده از روش نیوتون را ارائه میدهیم. ما تمامی متغییرها با تعریف هر یک را در جدول زیر لیست کردیم تا به روند مدلسلزی سیستم WMR کمک کنیم.
قیود سیستم
سیستمهای مکانیکی را میتوان در گروه سیستمهای خطی و غیرحطی طبقهبندی کرد. سیستمهای خطی خود میتوانند به سیستمهای هولونومیک و غیر هولونومیک تقسیمبندی شوند. یک ربات متحرک چرخدار نمونهای از سیستم مکانیکی است که در گروه آخر قرار میگیرد. هولونومی و غیر هولونومی مفاهیم اساسی هستند که قیود سیستم را تعریف میکنند و نقش حیاتی در ادارهی حرکت سیتمها ایفا میکنند. در ادامه برخی جملات مرتبط به بحث را تعریف میکنیم. این تعلریف از (رزنبرگ، 1977، سارکار، 1993) استخراج شده است.
مختصات لاگرانژی: مجموعهای از مختصات، ، (نه لزوماً یک مجموعه حداقل) که مورد نیاز است تا مشخصاً پیکربندی سیستم تعیین گردد. اگر تعداد مختصات لاگرانژی بیش از تعداد درجات آزادی (DOF) سیستم باشد، N، ممکن است N از مختصات لاگرانژی را به عنوان مختصات اولیه اختصاص دهیم. مختصات باقیمانده با نام مختصات ثانویه خوانده میشوند. در مکانیک کلاسیک، مختصات اولیه به عنوان مختصات تعمیم یافته نامیده میشوند.
قیود کاتااستاتیک و اکاتااستاتیک: فرم کلی معادلهی قیود در نظر گرفته شده در مکانیک کلاسیک به صورت زیر میباشد،
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش ترجمه مقاله
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.