تخمين حالت ديناميك‌هاي غيرخطي بر روي كانال مخابراتي ديجيتال بدون نويز ظرفيت محدود: كاربرد دركنترل از راه دور وسايل نقليه خودكار

State Estimation of Nonlinear Dynamics Systems over the Digital Noiseless Channel Subject to Limited Capacity: Application in Remote Control of Autonomous Vehicles

در اين مقاله، با در نظرگرفتن ديناميك‌هاي غيرخطي و به‌طور ويژه ديناميك پهبادهاي مينياتوري يا اتومبيل‌هاي خودكار به‌صورت مدل تك‌سيكله و سپس اعمال روش خطي‌سازي مناسب، به طراحي كدگذار و كدگشاي مناسب پرداخته مي‌شود. ازآنجايي‌كه در اين سيستم‌ها رديابي مسير حالت سيستم غيرخطي در تخمين‌زننده راه دور، از طريق ارسال داده‌هاي اندازه‌گيري‌شده توسط كانال مخابراتي ديجيتال ظرفيت محدود صورت مي‌گيرد، نياز به كدگذار و كدگشاي مناسب است تا نواقص مخابراتي را جبران كند. در روش ارائه‌شده در اين مقاله، خطي‌سازي‌ها هنگامي‌كه خطاي تخمين متغيرهاي حالت سيستم افزايش مي‌يابد، صورت مي‌گيرد و در صورت كاهش خطاي تخمين از خطي‌سازي صورت گرفته در مرحله قبلي استفاده مي‌گردد. شبيه‌سازي‌هاي كامپيوتري، عملكرد مطلوب روش ارائه‌شده در اين مقاله را نشان مي‌دهند.

In this paper, the nonlinear dynamics and especially the dynamics of the miniature drones or autonomous road vehicles is considered as the unicycle model; and then, by implementing a suitable linearization method, a proper encoder and decoder are designed. Since tracking the state trajectory of these nonlinear systems by remote estimator is achieved by sending measurements through the limited capacity digital noiseless channel, proper encoder and decoder are needed to compensate the effects of communication imperfections. In the method presented in this paper, linearization occurs when the state estimation error increases; and when the estimation error decreases, the previous linearized zone is used. Computer simulations illustrate the satisfactory performance of the proposed method in this paper.