BİR MOBİL ROBOTUN KİNEMATİK, DİNAMİK ANALİZİ VE OPTİMUM ZAMANLI YÖRÜNGE PLANLAMASI

Abstract

YÜKSEK LİSANS TEZİ BİR MOBİL ROBOTUN KİNEMATİK,DİNAMİK ANALİZİ VE OPTİMUM ZAMANLI YÖRÜNGE KONTROLÜ Ersin MURAT Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Teorisi ve Dinamiği Anabilim Dalı 2001, Sayfa: 68 Bu tez çalışmasındaki ana amaç günümüzde oldukça yeni bir araştırma konusu olan mobil robotlar hakkında bilgi vermektir. Bu amaçla mobil robotların tarihsel gelişimleri, belli başlı projeler, uygulama alanları, gezinim sistemleri incelenmiştir. Ayrıca diferansiyel tahrikli bir modelin noktadan noktaya ve optimum zamanlı hareket kontrolü yapılmıştır. Noktadan noktaya hareket kontrolü aracın oryantasyon (yön açısı) ve çizgisel hız kontrolü vasıtasıyla gerçekleştirilmiştir. Oryantasyon kontrolünde PD kontrol algoritması, çizgisel hız kontrolünde ise PI kontrol algoritması kullanılmıştır. Modele ait durum uzay denklemlerinin çözümünde dördüncü dereceden Runge-Kutta iterasyon yöntemi kullanılmıştır. Optimum zamanlı hareket kontrolü için Pontryagin'in Maksimum Prensibi kullanılarak sınır şartları türetilmiştir. Yardımcı durum denklemlerinin çözümünde Ben-Asher tarafından önerilen yöntem kullanılarak yardımcı durum denklemlerinin çözümü için başlangıç şartları tespit edilmiştir. Daha sonra bang- bang kontrol profili parametreleri elde edilmiştir. Böylece ele alınan problem, durum uzayındaki yörünge ve zaman problemi olmaktan çıkıp parametre uzayındaki bir optimizasyon problemine dönüştürülmüştür. Parametrik optimizasyon problemi Matlab optimizasyon araç kutusu kullanılarak çözülmüş, kontrol yörüngesinin parametrelerinin bulunmasında anahtarlama zamanı kullanılmıştır. Sistem karakteristikleri Matlab paket programında elde edilerek sonuçlar tartışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Mobil Robot, Noktadan Noktaya Kontrol, Minimum Zamanlı Kontrol