Controle de Rastreio de Trajetória de Veículos Guiados Automatizados de Estacionamento Usando Observador Não Lineares de Distúrbio baseado em Modo Deslizante

Resumo Sistemas de estacionamento com manobrista automatizados baseados em veículos guiados automatizados de estacionamento (P-AGVs) são eficazes para melhorar a conveniência do estacionamento e aumentar a densidade de estacionamento. A capacidade dos P-AGVs de se mover em direção a qualquer posição e atingir qualquer orientação simultaneamente devido às suas rodas mecanum torna conveniente o transporte de veículos em um estacionamento. Neste estudo, é proposto um controlador de modo deslizante baseado em observador de distúrbio não linear para o problema de rastreio de trajetória de um P-AGV. Os modelos cinemáticos e dinâmicos para um P-AGV rastreando trajetória são analisados sequencialmente e as influências das forças perturbadoras são consideradas. Subsequentemente, um observador de distúrbio não linear (NDO) é projetado para estimar as forças e torques perturbadores gerados pelas rodas de suporte. Com base no NDO projetado, um controlador robusto de modo deslizante terminal não singular (NTSM) é usado para rastrear trajetórias de referência. As estabilidades dos sistemas de controle NDO e NDO-NTSM são verificadas teoricamente usando suas funções de Lyapunov. Finalmente, simulações e experimentos são realizados para verificar a eficácia do esquema de controle proposto. Os resultados experimentais mostram que o controlador NDO-NTSM proposto pode melhorar a estabilidade de rastreamento de trajetória em 42–68% em comparação com um controlador NTSM tradicional. O controlador de modo deslizante baseado em NDO para rastreamento de trajetória proposto neste estudo pode efetivamente reduzir o impacto das perturbações na precisão do rastreamento de trajetória.