دانلود رایگان ترجمه مقاله مسیریابی خودروی چهار چرخ (آی تریپل ای ۲۰۱۰)

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

یک مدل سینماتیکی از وسیله که شامل یک حرکت پهلویی است در شکل ۲ نشان داده شده است. در این مدل هر چرخ شامل یک زاویه ی لغزش خاصδi و یک زاویه ی حرکت iβ است . زاویه ی حرکت که تعیین کننده ی میزان تولید عرضی حرکت است با محاسبه ی سرعت های طولی و عرضی محاسبه می شود. Vywi , Vxwi اندیس i نشان دهنده ی هرکدام از چرخ ها هستند که در شکل ۲ نشان داده شده است. (xcG , yCG , ψ) تعریف کننده ی موقعیت و زاویه ی مرکز جرم وسیله است در حالی که xwi , ywi ) ( بیان کننده ی موقعیت چرخ i ام است . v و vi به ترتیب سرعت های خطی وسیله هستند. همچنین β حرکت عرضی وسیله را توصیف می کند که به وسیله ی معادله ۱ بیان می شود. Lf و lr بیان کننده ی فاصله ی طولی مرکز گرانش از چرخ های جلو و یا عقب است و d بیان کننده ی محور است . با توجه به فرضیات همان طور که قبلا بیان شد lf , lr , d مقادیر ثابت هستند.

قیود غیر هولونومیک
در روش متداول ، مدل دو چرخه ، وسیله ی حرکت کننده ی چهار چرخ همانند وسیله ی حرکت کننده ی ۲ چرخ در نظر گرفته می شود .اگر چه مدل دوچرخه به شکلی قوی به لغزش هر کدام از چرخ ها ارتباط دارد . بنابراین با احتساب لغزش ها قیود غیر هولونومیک به صورت زیر بیان می شوند.

در حالی که است و V سرعت خطی وسیله است. در این روش سه ورودی وجود دارد : دو زاویه ی لغزش fσ و rσ و سرعت وسیله V ، (سرعت مرکز جرم) متغیر های حالت حرکت سینماتیکی مشخصه های وسیله هستند. (xCG , yCG , ψ) فرض بر این است که هر دوی چرخ های جلو و عقب در این وسیله ی چهار چرخ در بازه های حرکتی زیر تغییر میکنند.

در حالی که maxσ میزان حداکثر زاویه ی لغزش در هر دو سمت است. زاویه ی لغزش عرضی به میزان حداکثر خود در زمانی دست می یابد زمانی که هر دوی چرخ های جلو و عقب در یک زمان به میزان حداکثر خود حال چه منفی باشد چه مثبت باشد برسد.

دو مانور ویژه که به آنها مانور بدون لغزش و مانور لغزش موازی گفته می شود ویژگی خاص وسایل چهار چرخ است به طور معمول از آنها استفاده هم می شود. در ادامه نشان خواهیم داد که این دو مانور به چه شکل در مسئله ی مسیر یابی ما کاربرد خواهد داشت.

(۱ مانور بدون لغزش جانبی
در این مانور زاویه ی لغزش جانبی از نقطه ی P0 تا نقطه ی Pfin صفر در نظر گرفته می شود البته این در حالتی است که وسیله در مسیر مشخص شده حرکت کند (B(t)=0) جهت گیری وسیله (t)ψ را همان جهت زاویه ی مماسی مسیر d(t)ψ قرار می دهیم.

(۲مانور لغزش موازی
لغزش موازی زمانی تعریف می شود که هر دو چرخ جلو و عقب در یک سو و در یک زاویه حرکت کنند. در این مانور دو زاویه ی لغزش به صورت زیر در نظر گرفته می شود.

۲٫ كنترل وسیله نقلیه چهارچرخ
کاربرد های SMC در سیستم های غیر خطی در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. در مسیر یابی هدفی به عنوان حرکت در مسیر مشخض شده با استفاده از جهت مشخص شده و در حالتی که اغتشاشات وجود دارد تعریف می شود. در موارد مسیر یابی مسیر بایستی تحت قیود زمانی دنبال شود. مسیر دارای یک سرعت مرتبط نیزاست که نقاط مسیر یابی بایستی توصیف کننده ی کل مسیر باشد. مسیر یابی وسیله نقلیه چهارچرخ به این صورت فرمول بندی شده است که یک هدف مشخص را دنبال می کند.

.A خطاهای مسیر یابی
بدون از دادن کلیت مسئله می توان مسیر خواسته شده وسیله را به این صورت در نظر گرفت .

وقتی یک وسیله به منظور حرکت در مسیر خواسته شده کنترل می شود ، به میزانی خطاهای مسیر یابی تولید می کند که با استفاده از سیستم مختصاتی سیستم همانطور که در شکل ۵ نشان داده شده است توصیف می شوند. رابطه ی توصیف کننده را در زیر می بینید.
.Bکنترل مدل لغزشی
کنترل کننده ی مد لغزشی در واقع یک ساختار کنترل کننده ی متغیر است . Loh و Yeung فرم جدیدی از کنترل کننده ی سرعت را طبق رابطه ی طیر گسترش دادند.