Sterowanie robotem w fazie lotu z zastosowaniem funkcji transwersalnych

Wieloczłonowy układ mechaniczny, na który nie działają zewnętrzne momenty sił spełnia zasadę zachowania momentu pędu. W efekcie, na jego ruch nałożone są więzy nieholonomiczne, a kinematyka układu w ogólnym wypadku zawiera składnik dryfu. W niniejszej pracy omówione zostało zastosowanie metody funkcji transwersalnych do stabilizacji orientacji dwuczłonowego robota z założonym dopuszczalnym tunelem błędu, którego jeden z członów jest sterowany, co umożliwia zmianę momentu bezwładności. Przedstawiono analizę właściwości kinematyki rozważanego układu i sposób jego opisu na grupie Liego poprzez zastosowanie rozszerzenia dynamicznego. Rozpatrzono dwie propozycje sterowników, których właściwości zilustrowano na podstawie wyników badań symulacyjnych.

---

Angular momentum is conserved in a multibody mechanical system when there is no external torque. As a result nonholonomic contraints are imposed on such a system. In the general case its kinematics contains a drift term. In this paper, we consider a new application of a controller based on transverse functions in order to stabilize the orientation of a two-link robot with adjustable inertia of one link, such that the configuration errors are bounded to the assumed neighborhood of zero. The analysis of the considered system kinematics is presented and its description on a Lie group using a dynamic extension is discussed. Two versions of the controller are proposed and their properties are illustrated based on simulation results.