Optimal Trajectory Tracking Control for a Wheeled Mobile Robot Using Fractional Order PID Controller

يقدم هذا البحث, المتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي الكسري الامثل اعتمادا على خوارزمية اسراب الطيور للسيطرة على تتبع المسار للانسان الالي ذو العجلات. حيث يتم تقليل مشكلة تتبع المسار مع إعطاء السرعة المرجعية المطلوبة للحصول على المسافة وانحراف زاوية يساوي الصفر، لتحقيق الهدف من تتبع المسار يتم استخدام اثنين من وحدات المتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي الكسري للتحكم في السرعة والزاوية لتنفيذ سيطرة تتبع المسار.  تستخدم أساليب تخطيط وتتبع المسارات لإعطاء مسارات تتبع مختلفة. تم استخدام خوارزمية اسراب الطيور لإيجاد المعلمات المثلى لوحدات المتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي الكسري. وتم محاكاة النماذج الحركية والحيوية للانسان الالي ذو العجلات لتتبع المسار المطلوب مع خوارزمية أسراب الطيور في برنامج المحاكاة  ماتلاب. وتبين نتائج المحاكاة أن  وحدات المتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي الكسري الأمثل هي أكثر فعالية ولها أداء ديناميكي أفضل من الطرق التقليدية.This paper present an optimal Fractional Order PID (FOPID) controller based on Particle Swarm Optimization (PSO) for controlling the trajectory tracking of Wheeled Mobile Robot(WMR).The issue of trajectory tracking with given a desired reference velocity is minimized to get the distance and deviation angle equal to zero, to realize the objective of trajectory tracking a two FOPID controllers are used for velocity control and azimuth control to implement the trajectory tracking control. A path planning and path tracking methodologies are used to give different desired tracking trajectories.  PSO algorithm is using to find the optimal parameters of FOPID controllers. The kinematic and dynamic models of wheeled mobile robot for desired trajectory tracking with PSO algorithm are simulated in Simulink-Matlab. Simulation results show that the optimal FOPID controllers are more effective and has better dynamic performance than the conventional methods