MRAC를 이용한 2 자유도 구륜 이동로보트의 경로추적 = Path-Tracking of Wheeled-Mobile Robots with 2 D.O.F using MRAC

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 2 자유도 구륜 이동로보트의 기구학 모델과 기준모델 적응제어기 설계를 다루었다. 구륜 속도와 본체 속도를 계산하기 위하여 정기구학(forward kinematics)과 역기구학(inverse kinematics)를 유도하였으며, 제어변수의 수와 제어입력의 수가 동일하게 되도록 제어변수를 극좌표로 변환하였다. 구륜 이동로보트의 경로추적을 위한 제어기를 제안하였으며, 제어기 매개변수는 기준모델 적응제어(reference-model adaptive control, MRAC)에 기초한 적응법칙(adaptation law)에 의해 매 단계마다 갱신된다. 설계된 적응제어기를 분석하고, 제어 시스템의 안정성과 수렴성을 증명한다. 제어시스템의 유효성을 입증하기위해 모의실험을 수행하고, 그 결과를 제시한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper presents the kinematic model and the design of a model-reference adaptive controller for wheeled-mobile robots(WMRs) with 2 d.0.f. We derive the forward kinematics and the inverse kinematics to calculate the wheel-velocity and body-velocity. The controlled variables are represented in the polar coordinate so that the number of the controlled variable can be reduced to the same number as the control input. A controller is proposed for path tracking, and then controller parameters are modified by adaptation law based on reference-model adaptive control(MRAC) each step. The adaptive controller is analyzed, and its stability and convergence are proved. Simulation is conducted to prove efficiency of the control system and the results are showed.