Control of unicycle robot using robust estimation techniques

Abstract

L'objectif de cet article est de développer un système de contrôle qui assure un suivi précis des trajectoires d'un robot à une roue, en particulier dans les cas où les mesures sont affectées par le bruit ou les contraintes des capteurs. Pour ce faire, l'algorithme de commande par mode glissant (SMC) a été adopté en raison de sa grande résistance aux perturbations et aux incertitudes de modélisation, ainsi que l'estimateur Super-Twisting Estimator (STE), qui permet d'extraire les dérivées temporelles de la trajectoire de référence, telles que la vitesse, avec une grande précision et sans être affecté par le bruit. L'étude a consisté à construire le modèle cinématique du robot, à concevoir des lois de contrôle du premier et du second ordre, puis à effectuer des simulations numériques à l'aide de MATLAB pour tester les performances. Le suivi des trajectoires a été comparé dans deux cas : en utilisant les vitesses de référence réelles et en utilisant les vitesses estimées par l'algorithme. Les résultats montrent que le système proposé permet un bon suivi de la trajectoire avec une bonne résistance au bruit et un délai d'estimation acceptable, ce qui confirme l'efficacité de la combinaison du SMC et de l'algorithme Super-Twisting Estimator (STE) dans les applications de robotique mobile.