Control of automated guided vehicles

Abstract

KENDİNDEN DEVİNİMLİ YÜK ARABALARI İÇİN DENETİMCİ TASARIMLARI ÖZET Fabrika otomasyonunda önemli bir yer tutan kendinden devinimli yük arabalari için denetimci tasarımları yapılmış ve sonuçlar tartışılmışıtır. Denetimci tasarlarken göz önüne alınması gereken en önemli nokta sistemin parametrelerinin zamana bağlı değişebileceğidir. Yük arabalarının taşıdığı yük değiştiğinde atalet, diğer bir deyişle dinamiği değişir. Seçilecek olan denetimci bu değişikliklere karşı gürbüz olmalıdır. İlk denetimci tipi olarak, belli bir alanda gürbüz olan ileri-geri beslemeli doğrusallama ve PD denetimci tasarlandı. İkinci olarak Kayan Kipli denetimcinin beş ayrı tipi tasarlandı. Birincisi eşdeğer denetim hesaplanması ile yapılan tasarımdır. İkincisi Lyapunov fonksiyonu seçilerek yapılan tasarımdır ve eşdeğer denetime kayma manifolt fonksiyonunun işaretiyle orantılı yeni bir terim ekler. Üçüncü tasarım, ikinci tasarımdaki eşdeğer denetimin kestirimiyle yapılır. Bu kestirimde yeni bir yol önerilmiştir. Dördüncüsü, yeni bir yaklaşımdır ve denetimci çıktısının sürekli olması gibi üstün bir özelliğe sahiptir. Beşincisi, dördüncü yaklaşımın iki değişik kestirim yöntemiyle kestirimidir. Denetim algoritmalarının gerçeklenebilirliliği bilgisayar benzetimleri ile doğrulanmıştır. Yeni yaklaşımla tasarlanan denetimci, TÜBİTAK'ın MAM R-15 robotunun iki motoru üzerinde denenmiştir. Alınan sonuçlar başarılıdır ve yeni yaklaşımın uygulanabilirliliğini göstermesi noktasından önem taşır.

IV CONTROL OF AUTOMATED GUIDED VEHICLES ABSTRACT Automated Guided Vehicles ( AGV ) have a significant importance in factory automation and flexible manufacturing. The control and guidance of an AGV has therefore attracted the attention of many researchers. In this work, a number of controller designs are considered and their performances are compared and discussed. When designing a controller the most important point is that the system parameters may change with time. With the change of the load of the vehicle, the inertia, i.e. the dynamics of the vehicle may change. Therefore, the controller should be designed to overcome any parameter changes. The first controller considered in this work is a feedback-feedforward linearization together with a PD control algorithm. Secondly, five different types of the sliding mode controllers are designed. The first one is based on the calculation of equivalent control. The second one, is the design with selection of a Lyapunov function. This design adds to equivalent control a new term which is proportional to the sign of the sliding mode manifold function. The third one differs from the second method only with the estimation of the equivalent control. The estimation is made using a new approach. The fourth method is a completely new approach and has the advantage of having continuous controller output. The fifth method is basically the same as the fourth method; however, two different estimation algorithms are utilized in the design of the controller. All algorithms are simulated on a digital computer. The novel approach described in this work is implemented on the two motors of the robot `TÜBİTAK WaM R-15`. The results indicate that the algorithm is applicable in practice being capable of achieving satisfactory performance.