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Enregistrement W4318984782 · doi:10.25046/aj080106

Nonlinear Model Predictive Control of Rover Robotics System

2023· article· en· W4318984782 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueAdvances in Science Technology and Engineering Systems Journal · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced Control Systems Optimization
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésRoboticsNonlinear modelArtificial intelligenceNonlinear systemComputer scienceModel predictive controlControl engineeringControl (management)EngineeringRobotPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The paper presents two robust and efficient control algorithms based on (i) Optimal Control Allocation (OCA) and (ii) Nonlinear Model Predictive Control (NMPC). The robotics system consists of two rovers with mecanum wheels and mounted two 7-DOF arms carrying a common load. The overall system is an underdetermined one with non-holonomic constraints. The developed control algorithms focus on providing an optimal solution to the wheel and joint torque saturation problem, which is typically encountered while manipulating a large and heavy payload. The first control algorithm based on OCA minimizes a quadratic cost function consisting of robot joint and rover wheel torques, contact forces, and moments using only the current state values and the system dynamics. It is computationally very efficient. The NMPC algorithm minimizes a quadratic cost function which not only includes the current states but also the future state estimates, and the control inputs over a specified prediction horizon. The system consisting of multi-rover with a dual arm is highly non-linear. The linear MPC technique on which most of the previous studies relied is not adequate. On the other hand, the computational difficulties of a generic NMPC algorithm is remarkably high. In this paper, an elegant, discretized technique with exact realization is implemented to take into account the full non-linear model and yet provide a simple real-time solution satisfying a minimum performance index subject to constraints. The results show that the developed control algorithms OCA and NMPC work efficiently, and the minimum the contact moments and forces, and the joint torques are realized while two arms carry a common load and successfully track a reference end-effector trajectory. The results also indicate that although NMPC algorithm is computationally more involved, it provides superior results in reducing joint and wheel torques as well as contact moments and forces.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,958
Score d'incertitude au seuil0,626

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,004
Tête enseignante GPT0,215
Écart entre enseignants0,211 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle