Sterowanie VFO dla monocykla w zadaniu stwarzania ścieżki nieparametryzowanej

Metoda VFO (ang. Vector-Field(s)-Orientation), zaproponowana dla modelu monocykla w pracy [7], pozwala na rozwiązanie dwóch klasycznych zadań sterowania - śledzenia trajektorii oraz sterowania do punktu - w zunifikowany sposób poprzez odpowiednią (re)definicję postaci tzw. pola wektorowego zbieżności. Do tej poty, nie istniała wersja sterownika VFO dla ostatniego z klasycznych zadań sterowania, a mianowicie dla zadania odtwarzania ścieżki. Niniejszy artykuł wypełnia tę lukę przedstawiając nową propozycję konstrukcji pola zbieżności dla problemu odtwarzania ścieżki wykorzystując koncepcję krzywej poziomicowej. Zastosowanie tej koncepcji pozwala na ominięcie zasadniczych ograniczeń związanych ze standardowym podejściem wykorzystującym opis ścieżki parametryzowany jej krzywoliniową długością. W pracy przedstawiono projekt reguły sterowania, analizę stabilności układu zamkniętego oraz wyniki symulacyjne działania sterownika dla modelu monocykla.

---

The VFO (Vector- Field(s)-Orientation) method, proposed for the unicycle in the previous publications, allows one to solve two classical control tasks - trajectory tracking and set-point control - in a unified manner by re-definition of the so-called convergence vector field. However, the VFO control law was not available for the path following task so far. The paper fills this gap by introducing a novel form of the convergence vector field for the path-following problem utilizing the level curve approach. Thanks to this approach, one can avoid main limitations imposed by the standard methods which employs description of a reference path parametrized by a curvilinear abscissa.