I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   11 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2021 ,   p p .   33 6 ~ 34 6   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 1 i 1 . pp 3 3 6 - 346          336       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Ro bust ada ptive c o ntroller for w heel  m o b ile robo t  w ith  disturba nces a nd   w heel slips       Ng a   T hi - T hu y   V u,  L o c  Xua n O ng ,   Na m   H a i Trin h,  Sen  T hi H uo ng   P ha m     Ha n o i  Un iv e rsity   o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   V iet  N am       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   7 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   J u n   2 3 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   A u g   5 ,   2 0 2 0       In   t h is  p a p e r  a n   o b se rv e r  b a se d   a d a p ti v e   c o n tro l   a lg o rit h m   is  b u il t   f o r  w h e e l  m o b il e   ro b o t  (W M R)  w it h   c o n sid e rin g   t h e   sy ste m   u n c e rtain ti e s,  in p u t   d istu r b a n c e s,  a n d   w h e e l  slip s.  F irstl y ,   th e   m o d e l  o f   th e   k in e m a ti c   a n d   d y n a m ic   lo o p s  is  sh o w n   w it h   p re se n c e   o f   th e   d istu rb a n c e s  a n d   sy ste m   u n c e rtain ti e s.  Ne x t,   th e   a d a p ti v e   c o n tro ll e r  f o r  n o n li n e a r  m ism a tch e d   d istu r b a n c e   sy ste m s  b a se d   o n   t h e   d istu r b a n c e s  o b se rv e r  is  p re se n te d   in   d e tail.   T h e   c o n tro ll e r  i n c lu d e s  tw o   p a rts,   th e   f irst  o n e   is  f o r  th e   sta b il it y   p u rp o se   a n d   th e   late r  is  f o r  th e   d istu r b a n c e s  c o m p e n sa ti o n .   A f ter  th a t  th is  c o n t ro l  sc h e m e   is  a p p li e d   f o r  b o t h   tw o   lo o p s  o f   th e   sy ste m .   In   th is  p a p e r,   t h e   sta b il it y   o f    th e   c lo se d   sy ste m   w h ich   c o n sists   o f   tw o   c o n tro l  lo o p s a n d   th e   c o n v e rg e n c e   o f  th e   o b se rv e rs  is  m a th e m a ti c a ll y   a n a l y se d   b a se d   o n   th e   Ly a p u n o v   th e o ry .   M o re o v e r,   th e   p ro p o se d   m o d e l  d o e s  n o t  re q u ire  t h e   c o m p lex   c a lcu latio n   s o   it   is  e a s y   f o r  th e   i m p le m e n tatio n .   F in a ll y ,   th e   si m u latio n   m o d e l  i s  b u il t  f o r  p re se n ted   m e th o d   a n d   th e   e x i ste d   o n e   to   v e rify   th e   c o rre c tn e ss   a n d     th e   e f fe c ti v e n e ss   o f   th e   p ro p o se d   sc h e m e .   T h e   sim u latio n   re su lt s  sh o w   th a t   th e   in tr o d u c e d   c o n tro ll e r  g iv e s  th e   g o o d   p e rf o rm a n c e s  e v e n   th a t  th e   d e sire d   traje c to ry   is co m p li c a ted   a n d   th e   w o rk in g   c o n d it io n   is  h a rd .   K ey w o r d s :   A d ap tiv e  co n tr o ller   Dis t u r b an ce   o b s er v er   Stab ilit y   a n al y s i s   W h ee l  m o b ile  r o b o t   W h ee l sli p s   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ng a  T h i - T h u y   V u ,     Sch o o l o f   E lectr ical  E n g i n ee r i n g ,   Han o i U n iv er s it y   o f   Scie n ce   an d   T ec h n o lo g y ,     Han o i,  Viet   N a m .   E m ail:  n g a. v u th ith u y @ h u s t.e d u . v n       1.   I NT RO D UCT I O N   No w ad a y s ,   w h ee led   m o b ile  r o b o ts   ( W MR)  ar e   w id el y   u s ed   in   m a n y   f ield s   o f   t h e  lif e.   Mo b ile  r o b o ts   ar e  s elf - m o v in g   v e h icle s   an d   ar e  v er s atile  w it h   m a n y   i n d o o r   an d   o u td o o r   a p p licatio n s   [ 1 ] .   T h er ef o r e,   p r o b lem s   o f   w h ee led   m o b ile   r o b o t   ar e  th e  in ter esti n g   to p ics  in   b o th   s cie n ti f ic  r esear ch es  a n d   p r ac tical  ap p licatio n s .   Ho w ev er ,   t h e  c o n tr o l  o f   W MR   is   n o t  ea s y   b ec au s e  t h e  W MR   is   a n   u n d er ac tu ated   s y s te m .   Mo r eo v er ,   th e  w o r k i n g   e n v i r o n m e n t  o f   t h e  W MR   is   ch an g ed   d ep en d i n g   o n   th e   ap p licatio n s .   Di f f er e n t   w o r k i n g   en v ir o n m en ts   o f   th e   W MR  w ill  h a v e  d if f er en t  ty p e s   o f   w h ee l  s lip   d ep en d in g   o n   m a n y   f ac to r s ,     s u c h   as  a n   u n k n o w n   ce n tr if u g al  f o r ce   p o s s ib l y   ac t in g   o n   th e  W M R   w h e n   it  m o v e s   in   a  cir cu lar   p ath ,     an   ex ter n al  f o r ce   ac ti n g   o n   t h e  W MR,  o r   a  w ea k   f r ictio n al  f o r ce   b et w ee n   th e  s lip p er y   f lo o r   an d   th e  w h ee ls .    So   th e  co n tr o ller s   w it h   th e  as s u m p tio n   o f   “ p u r e  r o lli n g   w it h o u t  s l ip ”  s u c h   as  t h e  s lid i n g   m o d e  co n tr o l  [ 2 - 4 ] ,   th e  ad ap tiv e  co n tr o l  [ 5 - 9 ]   o r   th e  b ac k   s tep p i n g   co n tr o l  [ 1 0 ]   ca n n o t  s a tis f y   th e  r eq u ir e m e n t s   o n   th e  s tab ilit y   as   w ell  a s   th e  tr ac k i n g   o f   th e  s y s t e m .     I n   r ec en t  y ea r s ,   to   s o lv e  t h e  p r o b lem   o f   d is t u r b an ce s ,   s o m e  m et h o d s   h av e  b ee n   p r o p o s ed   to   co n tr o l  th e  W MR.  I n   [ 1 1 ] ,   th e  tr ac k in g   co n tr o ller   is   co o p er ated   w it h   a  d is t u r b an ce s   o b s er v er   an d   an   ad ap tiv e  co m p e n s ato r   to   d ea l  w i th   th e  s y s te m   u n ce r tai n tie s .   B y   t h is ,   th e   tr ac k i n g   er r o r   an d   th e   ad ap tiv e  g a in   ar e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o b u s t a d a p tive  co n tr o ller   fo r   w h ee l m o b ile  r o b o t wi th …  ( N g a   Th i - Th u y  V u )   337   b o u n d ed .   I n   [ 1 2 ] ,   th e  µ - s y n t h esi s   m et h o d   b ased   r o b u s t  t r aj ec to r y   tr ac k i n g   co n tr o l  i s   u s ed   to   d ea l  w it h     th e  p r o b lem s   o f   f r ictio n   d i s tu r b an ce s   at  lo w   f r eq u en ci es  an d   m o d ellin g   er r o r s   at  h ig h   f r eq u e n cies .    T h e  tr aj ec t o r y   tr ac k in g   co n tr o ller   is   u s ed   i n   t h e  o u ter   lo o p   to   h an d le  th e  n o n h o lo n o m ic  co n s tr ain ts   a n d     a  µ - s y n t h e s is   b ased   r o b u s t  co n tr o l  alg o r ith m   i s   d esig n ed   f o r   th e  in n er   lo o p   to   h an d le  th e  f r ictio n   d is tu r b an ce s   an d   th e  m o d eli n g   u n ce r tain t ies  w it h   d if f er en t  f r eq u en c ie s .   Du e  to   ca r ef u l  co n s id er at io n   th e  e f f ec t s   o f   d is tu r b an ce s   at  lo w   f r eq u e n ci es  an d   t h e  u n ce r tain t y   o f   h i g h   f r eq u e n cies,  th e   tr aj ec to r y   tr a ck in g   p er f o r m an c e   is   s ig n i f ica n tl y   i n cr ea s ed .   Ho w e v er ,   t h e  s tab ilit y   o f   t h e  clo s ed   lo o p   is   n o t  m en tio n ed   i n   th is   w o r k .   A  r o b u s t   co n tr o ller   b ased   o n   d is tu r b an c e  o b s er v er   f o r   tr a j ec to r y   tr ac k i n g   o f   w h ee led   m o b ile  r o b o ts   p r esen ted   in   [ 1 3 ]   is   u s ed   to   tr ac k   t h e  tr aj ec to r y   in   th e  p r esen ce   o f   d is tu r b an ce   an d   u n k n o w n   p ar a m e ter s .   I n   [ 1 4 ] ,   th e  tr a j ec to r y   tr ac k in g   p r o b lem   f o r   W MR  u n d er   co n d itio n s   o f   s y s te m   u n c er tain ties   a n d   ex ter n al  d is t u r b an ce s   is   ad d r ess ed .   B y   u s in g   a  f u zz y   lo g ic  s y s te m   ( F L S)  to   ap p r o x i m a te  th e   m o d el  a n d   an   ad ap tiv e  f u zz y   o b s er v er   to   esti m a te    th e  u n m ea s u r ed   v elo cit ies,  t h e   p o s itio n   er r o r s   ar e  m i n i m ized   an d   th e  r e s p o n s e  o f   th e   s y s te m   is   f a s t.   T h e  F L S s   ar e  also   u s ed   f o r   th e  W MR  s y s te m s   in   o t h er s   r esear ch e s   [ 1 5 - 18] .   T h e  p r o b lem s   o f   w h ee l  s lip s   ar e  also   co n s id er ed   b y   m a n y   r esear ch er s .   T o   elim in ate  th e  co m p lex   p r o b lem s   in   t h e  tr ad itio n al   b ac k s tep p in g   d e s ig n ,   a   co n tr o lle r   b ased   o n   r o b u s t   d y n a m ic  s u r f ac e  co n tr o l  ( DSC )   is   b u ilt  f o r   th e  W MR  i n   [ 1 9 ]   w ith   p r ese n ce   o f   s k id d i n g   an d   s l ip p in g .   U s i n g   t h e  DSC   tec h n iq u e  a n d     th e  n o n lin ea r   d a m p i n g   m eth o d ,   th e  ef f ec t  o f   th e  u n ce r ta in tie s   an d   d is tu r b an ce s   is   r ed u ce d   s ig n if ican tl y .     T h e  n eu r al  n et w o r k   ad ap ti v e  co n tr o ller   b ased   o n   th e  R ei n f o r ce m e n t  L ea r n in g   m et h o d   is   s h o w n   i n   [ 20 ]   to   tr ac k   t h e  d esire d   tr aj ec to r y   f o r   th e  W M R   w i th   s lip p i n g   a n d   s k id d in g .   I n   [ 21 ] ,   th e  p ar ticle  s w ar m   o p ti m izatio n   ( P SO )   tech n iq u e  i s   u s ed   to   t u n e  th e  g ai n   o f   th e  L y ap u n o v   b ased   co n tr o ller   to   elim in ate  t h e  ef f ec t  o f   th e  s lip s .   Ho w e v er ,   th e  r ea s o n ab ili t y   o f   th e  s c h e m e  i s   n o t  p r o v en   m a th e m atica ll y .   I n   [ 22 ] ,   a  co n tr o l  s ch e m e  b ased   o n   s lid in g   m o d e  co n tr o l  an d   a  b ac k s tep p in g   o b s er v er   is   b u ilt  f o r   th e  W MR  w ith   u n k n o w n   s lip p in g   an d   m o d el   u n ce r tai n tie s .   T h e  alg o r ith m   ca n ce ls   t h e  i n f lu e n ce s   o f   t h e  s y s te m   u n ce r tai n tie s ,   th e   d is tu r b an ce s ,   an d     th e  c h atter i n g   o f   th e   s l id in g   m o d e   co n tr o l.  Ho w e v er ,   th e   i llu s tr ated   r esu lts   ar e   s o   p o o r .   A  co n tr o l  tec h n iq u e   w h ic h   u s es  t h e  f u zz y   P I D  co n tr o ller   co m b i n in g   w it h   t h e  cu r r en t  s e n s o r   an d   th e  I UM   s en s o r   is   in tr o d u ce d   in   [ 23 ]   to   r ed u ce   th e  ef f ec ts   o f   s lip p in g   ca u s ed   b y   e n v ir o n m e n tal  f ac to r s .   T h e  r esu lts   s h o w  th at  th e  co n tr o ller   s ch e m e  h as  t h e  g o o d   ef f ec ti v en es s ,   b u t  t h e  s tab ilit y   o f   t h e  s y s te m   is   n o t  m e n tio n ed .   A   d is tu r b an ce   o b s er v er   b ased   r o b u s t  co n tr o ller   w i th   s l ip p in g   a n d   s k id d i n g   co n s id er in g   is   s h o w n   i n   [ 24 ] .   Ho w e v er ,   th e  tr ac k i n g   er r o r   in   th is   al g o r ith m   is   s o   h i g h .     I n   th is   p ap er ,   an   ad ap tiv e  al g o r ith m   b ased   o n   th e   d is t u r b an ce   o b s er v er   is   p r o p o s ed   f o r   th e  W R M   w it h   co n s id er in g   s y s te m   u n c er tain ties ,   e x ter n al  d i s tu r b an c es,  an d   w h ee l  s lip s .   T h e  s ch e m e  in c lu d es  t w o   co n tr o l  lo o p s ,   th e  v elo cit y   co n tr o l  lo o p   an d   th e  p o s itio n   co n tr o l  lo o p .   T h e  u n ce r tai n ties   an d   d is tu r b an ce s   o f   eac h   lo o p   is   o b s er v ed   a n d   f ed   to   th e  tr ac k i n g   co n tr o ller .   T h e  co n tr ib u tio n   o f   t h e  p r esen ted   s ch e m e  is   co n clu s ed   as th e  f o llo w in g :   -   C an ce l  t h e  ef f ec t  o f   th e  w h ee l   s lip s   an d   in p u t  d is t u r b an ce s   o n   th e  o p er atio n   o f   th e  s y s e m   b y   t h e  o b s er v er s   an d   ad ap tiv e  co n tr o lle r s .   -   T h e  s tab ilit y   o f   ea ch   lo o p s   as   w ell  a s   o v er all  s y s te m   is   m a th e m atica ll y   p r o v e n .   I t  i s   n o t ed   th at  p r o v i n g     th e  s tab ilit y   o f   th e  o b s er v er - b ased   ca s ca d e  co n tr o l  s ch e m e  w h ic h   in cl u d es  m o r e  th a n   o n e  o b s er v er   an d   o n e  co n tr o ller   is   m u c h   m o r e  d if f icu lt th a n   t h e  s i n g le  lo o p   s y s te m .   -   I n   co m p ar is io n   w it h   th e  w o r k s   i n   t h e  s a m e  f ield ,   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   is   q u ite  s i m p le,   s o   it  is   ea s y     to   ex ec u te.   -   T h e  s i m u latio n   s h o w s   g o o d   r esu lt s   u n d er   s o m e  h ar s h   c o n d itio n s   ( i.e . ,   co m p l icate d   t r aj ec to r y ,   i n p u t   d is tu r b an ce s ,   an d   w h ee l  s lip s ) .       2.   ADAP T I VE   CO N T RO L L E R  DE S I G N  F O R  NO NL I NE AR  M I S M AT CH E D  DI ST U RB ANCES   2 . 1 .     Sy s t em   m o dellin g   C o n s id er   th e  W MR   s y s te m   w h ic h   i n clu d es   th e  w h ee l   s li p s   p h en o m en a  a s   s h o w n   in   t h e  Fi g u r e  1 .     I n   th e  Fi g u r e  1 ,   th e  m ea n i n g   o f   th e  f ac to r s   is   a s   th e  f o llo w i n g :   G  ( x G , y G )   th e  m a s s   ce n ter   o f   t h e  p latf o r m   M ( x M , y M )   th e  m id p o in t o f   t h e  w h ee l  s h a f t   D  ( x D,   y D )   th e  d esire d   p o in t   F 1 , F 2     th e  to tal  lo n g it u d in al  f r ictio n   f o r ce s   at  th e  r ig h t a n d   le f t  w h e el,   r esp ec tiv el y   F 3     th e  to tal  later al  f r ict io n   f o r ce   alo n g   t h e  w h ee l s h af t   F 4 , μ     ex ter n al  f o r ce   an d   m o m en t a ct in g   o n   G,   r esp ec tiv el y   γ L , γ R     lo n g it u d i n al  s lip   f ac to r s   o f   t h e   lef t   an d   r ig h t   d r iv in g   w h ee ls ,   r esp ec tiv el y       th e  later al  s lip   f ac to r   alo n g   t h e   w h ee l s h a f t   a     th e  d is ta n ce   b et w ee n   t h e  M  an d   G   b     th e  h a f t o f   t h e  w h ee l s h a f t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 1   :   336   -   346   338   θ     th e  o r ien tatio n   o f   t h e  W MR   r     t h e  r ad iu s   o f   ea ch   w h ee l   e p 1 ,   e p 2        p o s itio n   er r o r s   b et w ee n   t h e  p o in ts   M  a n d   D  in   t h e  MX Y  co o r d in ate     T h e  k in e m atics  a n d   d y n a m ics   m o d el  o f   th e  W MR  w i th   t h e   p r esen ce   o f   w h ee l  s lip s   co r r esp o n d in g   w it h   co o r d in ate  ill u s tr ated   in   t h e  Fi g u r e  1   ar e  as th e  f o llo w in g   [ 25 ]:     c os si n si n c os M M x y      ( 1 )     d M v B v Q C G   ( 2 )     w h er e    is   t h e  f o r w ar d   v elo cit y   an d     i s   th e  a n g u lar   v elo cit y   o f   th e  w h ee l  m o b ile  r o b o t a t p o in t M .     an d     ar e  ca lcu lated   as:       ,   2 2 2 2 RR R LL L R L rr bb       in   w h ich   L    an d   R   ar e  th e  an g u lar   v elo cities o f   t h e  le f t a n d   r i g h t   w h ee l,  r esp ec tiv el y     , T T R L R L v      ,   11 12 21 22 mm M mm    ,  2 2 1 1 mm   ,  2 1 1 2 mm     2 2 2 2 11 22 22 4 44 G G D w w r a r r m m I I m r I bb      ,  2 2 2 2 12 22 ( 2 ) 4 44 G G D r a r r m m I I bb          2 01 10 2 G r Bm b    ,  12 21 , QQ Q QQ       2 1 , 2 2 12 44 G G D r a r Q m I I b b          1 1 2 G r Cm      ,   1 1 2 G ar Gm b        m G   an d   m W   ar e  th e  w ei g h t  o f   th e  p latf o r m   a n d   ea ch   d r iv i n g   w h ee l,  r esp ec tiv el y ,   I G   is   th e  in er tial  m o m e n t  o f   th e  p lat f o r m   ab o u t  t h e  v er t ical  ax is   th r o u g h   p o in t  G ,  I W   is   th e  in er tial  m o m en t  o f   ea ch   w h ee l  ab o u t  it s   r o tatio n al  ax is ,   a n d   I D   is   th e  i n er tial  m o m e n t o f   ea c h   w h ee l a b o u t its   d ia m eter   a x is .           Fig u r e  1 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h e  W MR   an d   th e  co o r d in ate   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o b u s t a d a p tive  co n tr o ller   fo r   w h ee l m o b ile  r o b o t wi th …  ( N g a   Th i - Th u y  V u )   339   2 . 2 .     Ada ptiv e  c o ntr o ller  des ig n f o r  no nli nea r  m i s m a t che d dis t ur ba nces   C o n s id er in g   to   t h e  n o n li n ea r   s y s te m   w it h   m is m atc h ed   d is t u r b an ce s   as t h e  f o llo w i n g :     1 ( ) ( ) () x f x g x u d y h x   ( 3 )     w h er e  x     R nx1 ,  d     R nx1 ,  u     R nx1   an d   y     R nx1   ar e   th e  s tate  v ec to r ,   th e  d is tu r b an ce s   v ec to r ,   th e  co n tr o l  in p u t  v ec to r ,   an d   th e  o u tp u t v ec to r ,   r esp ec tiv el y .   f ( x ) ,   g 1 ( x ) ,   an d   h ( x )   ar e  s m o o t h   f u n c tio n s .   C o n s id er in g   to   th e  s y s te m   ( 3 ) ,   a  s im p le  s c h e m e  is   u s ed   to   esti m ate  t h e  d is t u r b an ce s   d   a s     th e  f o llo w i n g :     1 ˆ () ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) d z p x z L x z L x p x f x g x u    ( 4 )     w h er e  ˆ d   is   th e  e s ti m ates  o f   d ,  z   is   th e  i n ter n al  s tate  o f   t h e  o b s er v er ,   p ( x )   is   th e  n o n lin ea r   f u n ctio n   v ec to r   w h ic h   w ill b e  d esig n ed ,   L ( x )   is   th e  o b s er v er   g ai n   v ec to r   d ef i n ed   b y :      () () px Lx x   ( 5 )       I t   i s   p r o v e n   t h a t   t h e   e s t i m a t i o n   e r r o r   ˆ d e d d     i s   g l o b a l l y   s t a b l e   i f   t h e   f u n c t i o n   p ( x )   i s   c h o s e n   s u c h   t h a t     ( ) 0 dd e L x e   ( 6 )     Fro m   th e  esti m ated   v ec to r   ˆ d   o b tain ed   in   ( 4 ) ,   th e  co n tr o lle r   f o r   th e  s y s te m   ( 3 )   is   d esig n ed   w it h     th e  f o llo w i n g   f o r m :     * ˆ ( ) ( ) u u x u x d   ( 7 )         w h er e  * () ux    is   th e  f ee d b ac k   co m p o n en t  u n d er   th e  co n d itio n   t h at   th e  s y s te m   i s   n o t  af f ec ted   b y   u n ce r tai n tie s   as   w e ll a s   d is t u r b an ce s ,   () ux is   th e  d is tu r b an ce s   co m p en s ato r .   Def i n e  th e  n e w   s ta te  v ar iab le     d x x e   ( 8 )         Ass u m in g   t h at  g 1 ( x )   is   n o n - s in g u lar   t h e n   th e  d is t u r b an ce s   co m p e n s ato r   is   s elec ted   as t h e  f o llo w i n g :     1 1 ( ) ( ) u x g x    ( 9 )     T h e  d er iv ativ e  o f   ( 8 )   alo n g   w i th   ti m e  is   ca lc u lated   b ased   o n   ( 3 ) ,   ( 6 ) ,   an d   ( 7 )   as th e  f o llo w i n g :     1 ( ) ( ) ( ) () d d f x g x x e x L x e   ( 1 0 )     T h e  s tab ilit y   o f   t h e  clo s ed   lo o p   s y s te m   ( 1 0 )   is   g u ar a n teed   b y   th e  f o llo w i n g   th eo r e m .   T heo r em   1 :   A s s u m e  t h at  th e r e  ex is ts   a  co m p o n e n t  * () ux w h ic h   k ee p s   s tab le  f o r   th e  s y s te m   ( 3 )   w it h o u t  co n s id er in g   t h e  d is t u r b an ce s ,   a  v ec to r   L ( x )   g u ar a n teein g   t h e  as y m p to tica ll y   s tab le  f o r   th e   o b s er v er   ( 4 ) ,   an d   a  f u n ctio n   () ux   s atis f y i n g   ( 9 )   th en   th e  clo s ed   lo o p   s y s te m   ( 1 0 )   w ill b e  s tab le  b y   t h e  co n tr o ller   ( 7 ) .   P r o o f :   C h o o s in g   th e  L y ap u n o v   f u n ctio n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 1   :   336   -   346   340   11 ( , ) 22 TT d d d V e e e e e e    ( 1 1 )     w h er e  d e x x    is   t h e  tr ac k i n g   er r o r ,   x d   is   th e  r ef er e n ce   v al u e  o f   x .   T h e  d er iv ativ e  o f   ( 1 1 )   alo n g   with   ti m e  is   a s   th e  f o llo w i n g :     ( , ) TT d d d V e e e e e e      B ec au s e  o r ig in a l  s y s te m   is   as y m p to tical l y   s tab le  w i th   t h e  c o n tr o l  co m p o n e n t  * () ux   th en   0 T ee .  T h is   lead s   to   th e  f o llo w i n g :     ( , ) ( ) TT d d d d d V e e e e e L x e   ( 1 2 )     T h is   i m p lies   t h at  i f   ( 6 )   is   s atis f ied   th en   ( , ) 0 d V e e   o r   th e  clo s ed   lo o p   s y s te m   ( 1 0 )   is   as y m p to ticall y   s ta b le.   * () ux co m p o n e n t c alc u latio n   W ith o u t c o n s id er in g   th e  d i s tu r b an ce s ,   th e  s y s te m   ( 3 )   is   r e w r i tten   as t h e  f o llo w i n g :     1 ( ) ( ) () x f x g x u y h x    ( 1 3 )     I f   1 () gx   is   n o n - s i n g u lar   t h en   t h e  f o ll o w i n g   co n tr o ller   w il l b e  u s ed :     *1 1 ( ) ( ) [ ( ) ] d u u x g x f x x C e   ( 1 4 )       w h er e  x d   is   t h e  r ef er en ce   v al u e   o f   x ,  d e x x  is   th e  tr ac k in g   er r o r ,   C   is   th e  p o s itiv e  co n s ta n t v ec to r .   Su b s ti tu t in g   ( 1 4 )   in to   ( 1 3 )   th e n   th e  f o llo w i n g   r es u lt i s   o b tain ed :     e C e   ( 1 5 )       B ec au s e  C   is   p o s it iv e  t h e n   th e  clo s ed   lo o p   is   asy m p to ticall y   s tab le.     2 . 3 .     Ada ptiv e  t ra ck ing   co ntr o ller  des ig n  f o r  WM R    T h e  p u r p o s e  o f   th i s   p ap er   is   t o   p r o p o s e  an   ad ap tiv e  co n tr o ll er   to   co n tr o l  th e  w h ee l  m o b ile   r o b o t,  i.e .   th e  p o in t  M  in   th e   Fi g u r e  1   tr ac k s   th e   r ef er e n ce   tr aj ec to r y   u n d er   th e   co n d itio n s   t h at   th e   wh ee ls   o f   th e   W MR   s lip ,   th e   s y s te m   p ar a m eter s   ar e  u n ce r ta in tie s ,   a n d   th e  s y s te m   i s   af f e cted   b y   ex ter n al  d is t u r b an ce s .   T h e  b lo ck   d iag r a m   o f   t h e  o v er al l  s y s te m   i s   ill u s tr ated   in   Fi g u r e  2 .   T h e  s y s te m   i n clu d es   t w o   co n tr o l  lo o p s :  v elo cit y   co n tr o l  lo o p   ( in n er   lo o p )   an d   p o s itio n   co n tr o l  lo o p   ( o u ter   lo o p ) .   T h e  d etail  ca lcu latio n   f o r   ea ch   lo o p   is   p r es en ted   as th e  f o llo w in g :           Fig u r e   2 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h e  p r o p o s ed   co n tr o ller   s ch e m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o b u s t a d a p tive  co n tr o ller   fo r   w h ee l m o b ile  r o b o t wi th …  ( N g a   Th i - Th u y  V u )   341   2 . 3 . 1 .   Dy na m ic  co ntr o ller  de s ig n   T h e  d y n a m ic  m o d el  ( 2 )   is   r e w r itten   as t h e  f o llo w i n g   f o r m :     1 1 1 ( )] d v M B v M M Q C G   ( 1 6 )     Def i n e  vd e v v w h er e  v d   is   t h e  d esire d   v alu e  o f   v .   T h e  er r o r   d y n a m i c  m o d el  o b tain ed   f r o m   ( 1 6 )   h as t h e  f o llo w i n g   f o r m u lat io n :     1 1 1 1 () v v d d d e M B e M v M B v M Q C G   ( 1 7 )     o r   it c an   b e  s h o r ten ed   as:     11 v v v e M B e M d   ( 1 8 )     w h er e   11 () v d d d d v M B v M Q C G   is   t h e  u n k n o w n   co m p o n en t  w h ic h   n ee d   to   b e  esti m at ed .   T h e  er r o r   d y n a m ic s   m o d el  ( 1 8 )   h as  t h e  f o r m   o f   ( 3 ) ,   th e n   t h e  to r q u e  co n tr o ller   i s   o b tain ed   a s     th e  f o llo w i n g :     1 ˆ () vv B M C e M d   ( 1 9 )     W h er e     1 11 1 1 1 ˆ () v v v v v v v d z L e z L z L L e M B e M     ( 2 0 )       in   w h ich   L 1   an d   C 1   ar e  p o s iti v e  s ca lar s .     2 . 3 . 2 .   K ine m a t ic  co ntr o ller  des ig n   I n   th e  MX Y  co o r d in ate,   th e   p o s itio n   er r o r   b etw ee n   t h e  p o in ts   M( x M ,   y M )   a n d   D( x D ,   y D )   is   a s     th e  f o llo w :     1 2 c o s sin sin c o s p D M D M p p D M D M e x x x x eT e y y y y   ( 2 1 )     w h er e  T  is   t h e  tr an s f o r m atio n   m atr i x :      c os sin sin c os T .     Der iv ati v e  o f   ( 2 1 )   alo n g   w it h   ti m e  u n d er   th e  co n d itio n   o f   w h ee l s   s l ip ,   ex ter n al  d i s t u r b an ce s   i s   o b tain ed   as [ 1 9 ] :     1 2 c o s sin sin c o s p D pp p D e x e h v d e y   ( 2 2 )       w h er e     22 11 11 22 , 22 pp pp ee rr bb h e r e r bb   2 1 22 2 R L R L p p RL p e b d e b     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 1   :   336   -   346   342   T h e  co n tr o ller   v   is   s ep ar ated   in to   t w o   p ar ts   v 1   an d   v 2   w h er e  v 1   is   th e  f ee d f o r w ar d   p ar t  u s i n g   to   co m p e n s ate  t h e  n o n li n ea r   co m p o n en t in   t h e  m o d el  ( 2 2 ) ,   v 2   is   th e  f ee d b ac k   co n tr o ller .     12 v v v    ( 2 3 )     1 1 c os sin sin c os D D x vh y            ( 2 4 )     Su b s ti tu t in g   ( 2 3 )   an d   ( 2 4 )   in to   ( 2 2 )   lea d s   to :     2 pp e h v d   ( 2 5 )     Usi n g   co n tr o l sc h e m e  p r o p o s e d   in   th e  p ar t 2 ,   th e  co n tr o ller   v 2  h as th e  f o llo w i n g   f o r m :     11 22 ˆ pp v h C e h d    ( 2 6 )     w h er e     2 2 2 2 2 ˆ () p p p p p p d z L e z L z L L e h v    ( 2 7 )       in   w h ich   C 2   an d   L 2   ar e  p o s iti v e  s ca lar s .   I t  is   n o ted   th at  w h en   t h e  W MR  tr ac k s   t h e  d esire d   tr aj ec to r y ,   t h e  er r o r s   e p 1   an d   e p 2   g o   to   ze r o .     T h is   lead in g   to   2 1 d e t ( ) 0 2 p r he b   an d   h   is   n o t  in v er tab le .   T o   av o id   th is   p r o b le m ,   th e  co n tr o ller   ( 2 6 )   is   m o d i f ied   as t h e  f o llo w i n g :     11 21 2 21 ˆ 1 ˆ () p p p p p p h C e h d if e v C e d if e     ( 2 8 )     w h er e    is   a  s m all  e n o u g h   s ca l ar .     2 . 4 .     O v er a ll sta bil it y   T h e  s tab ilit y   o f   t h e  o v er all  s y s te m   w h ich   in c lu d es   th e   W MR,  th e   d y n a m ic  co n tr o ller ,   t h e   k i n e m atic   co n tr o ller ,   an d   th e  o b s er v er s   i s   g u ar an teed   b y   t h e  f o llo w i n g   th eo r e m .   T heo r em   2 :   A s s u m in g   t h at  t h e  d y n a m ics  ( 1 6 )   w it h   t h e  c o n tr o ller   ( 1 9 )   an d   th e  o b s er v er   ( 2 0 )   is   s tab le,   also   th e  k i n e m a tics   ( 2 2 )   w i th   t h e  co n tr o ller   ( 2 3 )   an d   th e  o b s er v er   ( 2 7 )   is   s tab le.   T h en   th e  p o s itio n   tr ac k in g   er r o r   e p   an d   th e  v elo c it y   er r o r   e v   ar e  asy m p to ticall y   co n v er g e n t to   ze r o   as ti m e  g o e s   to   in f in i t y .   P r o o f :   C h o o s in g   th e  L y ap u n o v   f u n ctio n     1 1 1 1 2 2 2 2 T T T T p p v v d p d p d v d v V e e e e e e e e   ( 2 9 )     w h er e  ˆ d p p p e d d    an d   ˆ d v v v e d d    ar e  th e  esti m atio n   er r o r s   in   th e  o u ter   an d   i n n er   lo o p s ,   r esp ec tiv el y .   T h e  ti m e  d er iv ati v e  o f   ( 2 9 )   is   o b tain ed   as th e  f o llo w i n g :     T T T T p p v v d p d p d v d v V e e e e e e e e   ( 3 0 )       Usi n g   ( 6 ) ,   ( 1 8 ) ,   ( 1 9 )   ( 2 5 )   an d   ( 2 6 ) ,   th e  ( 3 0 )   is   r ew r itte n   as:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o b u s t a d a p tive  co n tr o ller   fo r   w h ee l m o b ile  r o b o t wi th …  ( N g a   Th i - Th u y  V u )   343   2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 1 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) T T T T p p d p v v d v d p d p d v d v T T T T T T p p p d p d p d p v v v d v d v d v T T T T T T p p p d p d p d p v v v d v d v d v T T T p p v v d p d p V e C e e e C e e e L e e L e e C e e e e L e e C e e e e L e e e e e e e e e e e e e C e e C e e L e e L e T d v d v e     I t is ea s y   to   s ee   t h at  0 V   o r   e p ,  e v ,  e dp ,   an d   e dv   ar e  b o u n d ed   if   C 1 ,  C 2 ,  L 1 ,   an d   L 2   ar e  lar g er   t h a n   o n e.   C o n s id er   to   th e  f u n ctio n :     1 TT p p v v V V V e e e e dt   ( 3 1 )     I ts   f ir s t a n d   s ec o n d   o r d er   tim e  d er iv ativ e  i s   g i v e n   b y   ( 3 2 )   an d   ( 3 3 ) ,   r esp ec tiv el y ,   as t h e  f o llo w i n g :     1 TT p p v v V e e e e   ( 3 2 )     1 2 1 ( ) ( ) T T T T p p v v p p d p v v d v V e e e e e C e e e C e e   ( 3 3 )     Sin ce   e p ,  e v ,  e dp ,   an d   e dv   ar e  b o u n d ed   th e n   1 V is   b o u n d ed .   Usi n g   B ar b alat’ s   le m m a  it  is   clea r l y   to   s ee   th at  e p   an d   e v   as y m p to tica ll y   c o n v er g e  to   ze r o   as ti m e  g o es t o   in f i n it y .       3.   CO NT RO L   ST R AT E G Y  V E RIF I CA T I O N   I n   o r d er   to   v er if y   t h e  e f f ec t iv en e s s   o f   t h e  p r o p o s ed   s ch e m e,   t w o   s i m u la tio n s   ar e  e x ec u ted   b y   Ma tlab /Si m u l in k   f o r   th e  h ea r t   s h ap e  an d   t h e  o v al  s h ap e.   I n   b o th   ca s es,  it  i s   as s u m ed   th a t  th e  W MR  o p er ates   u n d er   t h e  e f f ec t  o f   p ar a m e ter   u n ce r tain ties   ( 2 0 %  d if f er en c es  f r o m   n o m in al   p ar a m eter s ) ,   in p u t  d is t u r b an ce s   1 s i n (0 . 2 ) 1 c o s (0 . 2 ) d tt   ( N. m ) ,   a n d   th e  s l ip s   1 s i n 1 c o s s i n TT RL t t t   ( m / s ec ) .   A l s o ,   th e  s a m e  s i m u latio n   is   d o n e  w ith   t h e  s c h e m e  w h ich   i s   p r esen ted   in   [ 1 8 ]   f o r   co m p ar is o n .   T h e  p ar am eter s   o f   th e  W MR  i s   as  th e  f o llo w i n g :   m G   =  1 0   k g ,   m W   =  2   k g ,   I G   =  4   k g m 2 ,  I W   =  0 . 1   k g m 2 ,  I D   =  0 . 0 5   k g m 2 ,  a   =  0 . 2   m ,   b   =  0 . 3   m ,   r   =  0 . 1 5   m .   T h e  co n tr o l p ar am eter s   ar e  ch o s en   a s :     C 1   =  C 2   =  2 ,   L 1   =  2 0 0 ,   L 2   =  3 0 0 .       C ase  1 : T h e  r ef er en ce   tr aj ec to r y   i s   o v al  i n   s h ap e  w ith   t h e  eq u atio n :     1s c o s in , D D ty xt    ( 3 4 )     T h e  in itial  p o s itio n s   o f   t h e  r o b o t  ar e  [ ] [ 0 .7 1 .2 0 ] xy .   T h e  s i m u l at io n   r es u lts   ar e  s h o w n   in   Fig u r es  3   a n d   4 .   T h o r o u g h l y ,   th e  F ig u r e  3   ill u s tr ate s   t h e  r ef er en ce   tr aj ec to r y ,   th e  r e s p o n s e  o f   t h e  p r o p o s ed   m et h o d ,   an d   th e  r esp o n s e  o f   th e  s lid i n g   m o d e  co n tr o l  m et h o d .   I t  ca n   b e  s ee n   f r o m   t h e   Fig u r e  3   th at,   th e   tr ac k in g   o f   th e   r o b o t  w h ic h   i s   co n tr o lled   b y   t h e  p r o p o s ed   alg o r it h m   i s   b etter   t h a n   t h e  s lid in g   m o d e  o n e .     T h is   d if f er en ce   is   r ef lecte d   o n   F ig u r e  4 .   I n   Fi g u r e  4 ,   th e   p o s itio n   er r o r s   o f   th e   t w o   co n tr o ller   s c h e m es  ar e   s h o w n   i n   x - a x i s   an d   y - ax is .   O n e  m o r e  ti m e,   it  is   ea s y   to   s ee   th at  t h e  p o s itio n   er r o r   o f   th e  s l id in g   m o d e  co n tr o l  is   q u ite  lar g e  ( ab o u t 0 . 1 1 m )   b u t in   t h e  ca s e  o f   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   th is   er r o r   is   al m o s t  ze r o .     C ase  2 : T h e  r ef er en ce   tr aj ec to r y   i s   h ea r t i n   s h ap e  w ith   t h e  eq u at io n :     3 2 3 1 2 s i n 4 s i n . 1 3 c o s 5 c o s 2 c o s c o s ) 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 ,( D D x t t t t t t y     ( 3 5 )     I n   th is   ca s e,   th e  i n itial  p o s iti o n   o f   th e  r o b o t  is   [ ] [ 1 . 2 4 0 ] xy  .   T h e  r ef er en ce   tr aj ec to r y   is   m u c h   m o r e  co m p lica ted   an d   th e  v elo cit y   is   also   m o r e  c h a n g e.   Ho w ev er ,   as   i n d icate d   i n   Fi g u r es  5   a n d   6 ,     th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   s ch e m e  s till   g i v es  th e  g o o d   p er f o r m an ce s   w i th   s m all  tr ac k i n g   er r o r   ( alm o s t  ze r o )   i n   b o th   p o s itio n   a n d   v elo cit y   lo o p s .   Me an w h i le,   th e  p o s i tio n   er r o r   in   th e  s l id in g   m o d e  co n tr o l  is   ab o u t  0 . 1 m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 1   :   336   -   346   344   T h e  r esp o n s e  ti m e  o f   t w o   s ch e m es  i s   s i m il ar ,   b u t  th e  m a x i m u m   o s ci llatio n   a m p lit u d e  o f   th e  SM C   m eth o d   at   th e  in itial ti m e  is   d o u b le  t h at  o f   th e  p r o p o s ed   m e th o d   ( 0 . 4 m   a n d   0 . 2 m ) .     T h e  n u m er ical  a n al y s is   f o r   ab o v e  r es u lts   is   d ep icted   in   th e   T ab le  1 .   Fro m   t h e  ab o v e  r e s u l ts   it   ca n   b e  s ee n   th at   t h e  p r o p o s ed   o b s er v er   b ased   ad ap tiv e  co n tr o ller   s c h e m e   g iv e   t h e  g o o d   tr ac k i n g .   I n   co m p ar is o n   w i t h   th e  SMC ,   t h e  p r esen ted   alg o r ith m   g i v es  t h e  p er f o r m a n ce s   w it h   s m aller   tr ac k i n g   er r o r   an d   o s cillatio n ,   f a s ter   r esp o n s e  ev e n   th o u g h   t h e  r ef er en ce   tr aj ec to r y   is   co m p lica t ed   an d   th e  v e lo cit y   i s   m u c h   ch a n g e.           Fig u r e  3 .   T r a j ec to r y   tr ac k i n g   o f   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   an d   th e  s lid i n g   m o d e  co n tr o ller   ( SMC )           ( a )             ( b )     F ig u r e  4 .   T r ac k in g   er r o r   o f   th e   p r o p o s ed   ( a)   an d   th e  s lid in g   m o d e  ( b )   co n tr o ller s           Fig u r e  5 .   T r aj ec t o r y   tr ac k i n g   o f   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   an d   th e  SM C   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       R o b u s t a d a p tive  co n tr o ller   fo r   w h ee l m o b ile  r o b o t wi th …  ( N g a   Th i - Th u y  V u )   345       Fig u r e  6 .   T r ac k in g   er r o r   o f   th e  p r o p o s ed   a n d   th e  s lid in g   m o d e  co n tr o ller s       T ab le   1 .   P er f o r m a n ce   in d e x   o f   th e  p r o p o s ed   an d   s lid in g   m o d e  co n tr o ller s   in   t w o   ca s es     S t e a d y   st a t e   e r r o r   ( m)   O v e r sh o o t   ( %)   O sci l l a t i o n     P r o p o se d   S M C   P r o p o se d   S M C   P r o p o se d   S M C   O v a l   sh a p e   A l mo st   z e r o   0 . 0 5   No   No   No   Y e s   H e a r t   sh a p e   A l mo st   z e r o   0 . 1   10   40   No   Y e s       4.   CO NCLU SI O N     I n   th is   p ap er   an   ad ap tiv e   co n tr o ller   b ased   o n   th e  d is t u r b an ce s   o b s er v er   is   p r ese n ted   to   d ea l  w it h     th e  p r o b lem s   o f   d is tu r b an ce s   an d   w h ee l  s lip s   i n   th e  w h ee l  m o b ile  r o b o t.  T h e  co n tr o l  s y s t e m   is   s ep ar ated   in to   t w o   lo o p s ,   d y n a m ic  lo o p   an d   k in e m at ic  lo o p .   Fo r   ea ch   lo o p ,   th e  u n k n o w n   co m p o n e n t  is   e s ti m ated   t h r o u g h   a n   o b s er v er .   T h en ,   th i s   v al u e  is   f ed   to   th e  co n tr o ller   to   co m p e n s ate  th e   ef f ec t  o f   t h e  d is tu r b an ce s .   I n   t h is   p ap er ,   th e  s tab ilit y   o f   t h e   o v er all  s y s te m   w h ic h   i n cl u d es  t w o   co n tr o l  lo o p s   a s   w el l  as   t h e  co n v er g en ce   o f     th e  o b s er v er s   ar e  m at h e m atic all y   p r o v en   b ased   o n   L y ap u n o v   th eo r y   a n d   B r ab alat’ s   le m m a  ( I t  is   n o ted   th a t     th e  s tab ilit y   o f   th e  o b s er v er   b ased   co n tr o ller   p r o v en   f o r   o n e  lo o p   s tr u ctu r e  is   m o r e  ea s ier   th an   t h e  t w o     lo o p s   o n e) .   M o r eo v er ,   th is   s ch e m e  d o es  n o t  n ee d   th e  co m p lex   ca lcu latio n   s o   it  is   ea s y   f o r   i m p le m e n tatio n .     T h e  p r o p er n ess   o f   th e  p r o p o s ed   alg o r ith m   i s   v er i f ied   th r o u g h   t w o   s i m u latio n s .   I n   ea ch   s i m u lat io n ,     th e  p er f o r m a n ce s   o f   t h e  p r esen ted   ad ap tiv e  co n tr o ller   ar e  co m p ar ed   w it h   t h e  s lid i n g   m o d e  co n tr o ller .     T h e  s i m u latio n   r es u lt s   s h o w   t h at  t h e  ad ap ti v e  co n tr o ller   g i v es  t h e  b etter   r esp o n s es  in   b o th   ca s e s ,   i.e .   s m a ller   tr ac k in g   er r o r ,   s m aller   o s cillat io n ,   an d   f as t  r esp o n s e  ev e n   t h at  th e  tr aj ec to r y   is   co m p licate d   an d   th e  v elo cit y   i s   m u c h   c h a n g e .       RE F E R E NC E S   [1 ]   G .   M e ste r,   “ A p p li c a ti o n   o f   m o b il e   ro b o ts,”  7 t h   i n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   F o o d   S c ien c e ,   2 0 0 6 .   [2 ]   S .   A .   T c h e n d e rli - Ba h a m ,   F .   Ha m e rlain ,   a n d   N.   S a a d ia,  “ A d a p ti v e   slid in g   m o d e   f o r  t h e   c o n tro l   o f   a   w h e e led   m o b il e   ro b o t, ”   1 5 t h   In ter n a ti o n a l  C o n f e r e n c e   o n   C o n tr o l,   A u t o ma ti o n   a n d   S y ste ms ,   2 0 1 5 .   [3 ]   Z.   Ca o ,   Y.  Ni u ,   “ F i n it e - ti m e   slid i n g   m o d e   c o n tro l  o f   M a rk o v ian   ju m p   s y ste m s  su b jec t  to   a c tu a t o r  n o n li n e a rit ies   a n d   it s a p p li c a ti o n   to   w h e e led   m o b il e   m a n ip u lat o r, ”   J o u r n a l   o f   th e   Fr a n k li n   In sti tu te,   v o l.   3 5 5 ,   p p .   7 8 6 5 - 7 8 9 4 ,   2 0 1 8 .     [4 ]   A .   F il ip e sc u ,   V .   M i n z u ,   B.   Du m it ra s c u ,   A .   F il ip e sc u ,   E.   M in c a ,   “ T r a jec to r y - trac k in g   a n d   d isc re te - ti m e   slid in g - m o d e   c o n tro l  o f   w h e e led   m o b il e   ro b o ts,”  IEE E  In ter n a ti o n a l  Co n fe re n c e   o n   In fo rm a t io n   a n d   Au t o ma ti o n ,   2 0 1 1 .   [5 ]   L .   Din g ,   S .   L i,   Y. - J.  L iu ,   H.  Ga o ,   C.   Ch e n ,   Z.   De n g ,   “ A d a p ti v e   n e u ra l  n e tw o rk - b a se d   trac k in g   c o n tro l  f o r  f u ll - sta te  c o n stra in e d   w h e e led   m o b il e   ro b o ti c   sy ste m , ”   IEE E  T ra n s a c ti o n s  o n   S y ste ms ,   M a n ,   a n d   Cy b e rn e ti c s:  S y ste ms ,    v o l.   4 7 ,   p p .   2 4 1 0 – 2 4 1 9 ,   2 0 1 7 .     [6 ]   K.  S h o jae i,   “ Ne u ra l   a d a p ti v e   o u tp u t  f e e d b a c k   f o r m a ti o n   c o n tr o l  o f   ty p e   ( m ,   s)  w h e e led   m o b il e   ro b o ts , ”   IET   C o n tr o l   T h e o ry   &   Ap p li c a ti o n s,   v o l.   1 1 ,   p p .   5 0 4 - 5 1 5 ,   2 0 1 7 .   [7 ]   L .   L i,   e t   a l. ,   “ A d a p ti v e   tr a jec to r y   trac k in g   o f   n o n h o l o n o m ic  m o b il e   ro b o ts  u sin g   v isio n - b a se d   p o siti o n   a n d   v e lo c it y   e sti m a ti o n , ”   IEE E   T ra n sa c ti o n s  o n   Cy b e rn e ti c s,   v o l.   4 8 ,   p p .   5 7 1 - 5 8 2 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   Z.   P e n g ,   S .   Ya n g ,   G .   W e n ,   A .   Ra h m a n i,   Y.    Yu ,   “ A d a p ti v e   d istri b u ted   f o rm a ti o n   c o n tro l  f o r  m u lt ip le   n o n h o lo n o m ic  w h e e led   m o b il e   ro b o ts,”  Ne u ro c o mp u ti n g ,   v o l.   1 7 3 ,   p p .   1 4 8 5 – 1 4 9 4 ,   2 0 1 6 .     [ 9 ]   M .   B e g n i n i ,   D .   W .   B e r t o l ,   N .   A .   M a r t i n s ,   “ A   r o b u s t   a d a p t i v e   f u z z y   v a r i a b l e   s t r u c t u r e   t r a c k i n g   c o n t r o l   f o r   t h e   w h e e l e d   m o b i l e   r o b o t :   S i m u l a t i o n   a n d   e x p e r i m e n t a l   r e s u l t s , ”   C o n t r o l   E n g i n e e r i n g   P r a c t i c e ,   v o l .   6 4 ,   p p .   2 7 - 4 3 ,   2 0 1 7 .   [1 0 ]   G .   Ya n fe n g ,   Z.   Hu a ,   Y.  Y a n h u i,   “ Ba c k - S tep p in g   a n d   Ne u ra l  Ne t wo rk   Co n tro l  o f   a   M o b il e   Ro b o t  f o r  Cu rv e d   Weld   S e a m   T ra c k in g , ”   Pro c e d ia   En g in e e rin g ,   v o l.   1 5 ,   p p .   3 8 - 4 4 ,   2 0 1 1 .     [1 1 ]   L .   X in ,   Q.  W a n g ,   J.  S h e ,   Y.  Li ,   “ Ro b u st  a d a p ti v e   trac k in g   c o n tro l  o f   w h e e led   m o b il e   ro b o t , ”   Ro b o ti c s  a n d   Au to n o m o u s  S y ste ms ,   v o l.   7 8 ,   p p .   3 6 - 4 8 ,   2 0 1 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.