外文翻譯--比較控制策略的自主線追蹤機(jī)器人 中文.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系部：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化姓名：學(xué)號(hào)：外文出處：LuisAlexander，AlexanderMota，PedroFonseca附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：譯文正確地表達(dá)了原文的意義、概念描述符合漢語(yǔ)的習(xí)慣，語(yǔ)句通暢，層次很清晰。簽名：年月日注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。附件1：外文資料翻譯譯文比較控制策略的自主線追蹤機(jī)器人摘要自主移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)非常激動(dòng)人心的領(lǐng)域，特別是對(duì)那些參加電子產(chǎn)品課程的學(xué)生。作者和阿維羅大學(xué)的學(xué)生參與了一些在這一領(lǐng)域的活動(dòng)。特別是，其中一個(gè)此類活動(dòng)是發(fā)明了能夠沿著畫在地板上直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人。為了達(dá)到這一效果，一個(gè)模擬器已經(jīng)實(shí)施并多次測(cè)試了對(duì)機(jī)器人不同控制方法的影響。本文對(duì)基于MATLAB的機(jī)器人模型和線追蹤模擬器進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)短的描述。然后在導(dǎo)致絕對(duì)誤差（IAE）和積分誤差平方（ISE），易微調(diào)和各自代碼復(fù)雜性方面比較了幾種不同的控制方法。比較的方法:成正比、比例微分、比例積分導(dǎo)數(shù)、模糊、表為基礎(chǔ)的模糊，自我組織唱模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆模型基礎(chǔ)。1導(dǎo)言研發(fā)自主機(jī)器人是一個(gè)跨學(xué)科的活動(dòng)，因此有很大的教育價(jià)值。與此事實(shí)上，考慮到作者一直支持阿維羅大學(xué)學(xué)生小組參加每年一度在法國(guó)舉辦的盛事，在法國(guó)，除了其他的任務(wù)，自主移動(dòng)機(jī)器人必須沿著一條線運(yùn)動(dòng)。為了更好地理解的線追蹤機(jī)器人的行為，為了顯示學(xué)生們?cè)诎l(fā)明機(jī)器人時(shí)來(lái)自物理、幾何、電子、儀表和控制集成方面綜合的科學(xué)理念，作者建立了一個(gè)沿線分布機(jī)器人的分析模型。該模型考慮到一些現(xiàn)實(shí)世界的限制，允許預(yù)測(cè)以電動(dòng)機(jī)電壓為基礎(chǔ)的移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。另外，作者所描述的幾何形狀線追蹤過(guò)程被用來(lái)建立一個(gè)模擬器。這決定了某一機(jī)器人的確定路徑以及該路徑和參考路徑之間的關(guān)系。該模擬器是一種寶貴的工具，在之前研發(fā)機(jī)器人是能夠比較不同的控制方法以及不同的傳感器布局。這樣在實(shí)際制造過(guò)程中可以更好地決定機(jī)器人有關(guān)的物理性質(zhì)。下一節(jié)本文將對(duì)機(jī)器人模型和模擬器進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)短的描述，在第3節(jié)是幾種不同控制方法的比較，包括比例、比例微分、比例積分微分，模糊，表為基礎(chǔ)的模糊，模糊自我組織和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆模型基礎(chǔ)。在第4節(jié)中將提到相關(guān)結(jié)論包括一些對(duì)正在進(jìn)行的工作的評(píng)論。2仿真機(jī)器人2.1機(jī)器人模型之前已經(jīng)提到學(xué)生們建造的機(jī)器人的活動(dòng)通常很簡(jiǎn)單，見(jiàn)（圖1）。運(yùn)動(dòng)是通過(guò)使用兩個(gè)獨(dú)立的直流電電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)車輪。差分驅(qū)動(dòng)器用于控制機(jī)器人。一個(gè)或兩個(gè)額外的連鑄機(jī)車輪用來(lái)保持機(jī)器人的橫向穩(wěn)定。與參考路徑相比較機(jī)器人的偏差是通過(guò)放置在機(jī)器人之前的紅外光探測(cè)器測(cè)量的。通常情況下，車輪速度的閉環(huán)控制已經(jīng)不再運(yùn)用。每個(gè)車輪的速度控制間接地采用馬達(dá)電壓的。此選項(xiàng)可能會(huì)降低性能的跟蹤算法但簡(jiǎn)化了最后的調(diào)整。請(qǐng)記住，閉環(huán)速度控制方向盤使用將需要調(diào)整兩個(gè)額外的獨(dú)立循環(huán)。圖1，基本機(jī)器人。圖1基本機(jī)器人這些特點(diǎn)已用于計(jì)算模型線追蹤機(jī)器人（圖2）。為了進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性，該模型在慣性（質(zhì)量（M）和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（j），摩擦系數(shù)（平移（By）和旋轉(zhuǎn)（B）運(yùn)動(dòng)），電動(dòng)馬達(dá)參數(shù)（電阻（R）和電機(jī)常數(shù)（Km），額外的噪聲（在傳感器中讀取）和機(jī)器人的物理限制，如線傳感器（5）的長(zhǎng)度和可用于電機(jī)（VMAX）最大電壓。該模型l描述并且計(jì)算電壓應(yīng)用電動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的機(jī)器人的線性度（v）和角速度（0)。2.2線追蹤模擬器上文已經(jīng)提到機(jī)器人模型與幾何分析線追蹤問(wèn)題是相輔相成的。這個(gè)問(wèn)題屬于一般路徑跟蹤問(wèn)題在眾多文獻(xiàn)2中已經(jīng)被解決。特別是，本文呈現(xiàn)的該模擬器用被動(dòng)的方式來(lái)跟蹤未知的線的方法與之前計(jì)劃的跟蹤路徑相反。因此，這是事先得知。圖2機(jī)器人模型幾何分析還表明，可根據(jù)目前的偏差、車輪速度和機(jī)器人相對(duì)于線的角度位置來(lái)計(jì)算出未來(lái)偏離線（e）。該機(jī)器人是用來(lái)作為參考。然而，為了更好地界定參考軌跡和想象的機(jī)器人軌跡，另一種模式是建立在該機(jī)器人的位置基礎(chǔ)上而做出一個(gè)絕對(duì)的參考。在這幾何模型基中，機(jī)器人偏離線（e）可根據(jù)機(jī)器人絕對(duì)位置和車輪的速度來(lái)計(jì)算。知道機(jī)器人的位置（坐標(biāo)X,Y,Z）是有可能計(jì)算相交的傳感器陣列與線（Xey,Ye），然后可以計(jì)算出偏差e（圖3）。由此可以得出機(jī)器人位移的軌跡e是非線性的。圖3線追蹤幾何模型在一個(gè)無(wú)限小的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算機(jī)器人位移。如果這個(gè)區(qū)間保持足夠