Physics-Based Hybrid Control of Mobile Robot Drives with Adaptive Neural Network Compensation

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/robotics15060114
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper proposes a physically based hybrid architecture for controlling mobile robot drives. It combines a model-based controller, an adaptive neural network compensator for residual dynamics, and a Lyapunov-based stability supervision mechanism. Unlike existing hybrid control approaches, the proposed architecture implements a structured injection of neural network correction directly into the physical drive model with a controlled Lyapunov-based adaptation constraint. A mathematical model of the electromechanical drive of a differential mobile platform is developed, taking into account electrical and mechanical dynamics, wheel-to-surface contact interaction, and the system’s energy characteristics. Numerical simulation results demonstrate that the hybrid approach improves tracking accuracy, improves transient response, and ensures stable operation of the control system under parametric uncertainty, adhesion changes, and external disturbances. The proposed architecture maintains the physical interpretability of the model while simultaneously enhancing the system’s adaptability. The obtained results confirm the effectiveness of the developed method and its potential for application in control systems for mobile robotic platforms.