不確定輪式移動機器人的軌跡跟蹤控制研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制理論的不斷發(fā)展，對機器人的研究越來越被人們所重視。輪式移動機器人作為機器人陣營中的一員，因其結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活而得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要針對受不確定性和外部擾動影響的非完整輪式移動機器人，結(jié)合反步法、自適應(yīng)控制技術(shù)、滑模變結(jié)構(gòu)、李雅普諾夫穩(wěn)定性理論等研究移動機器人軌跡跟蹤問題。
　　(1)針對輪式移動機器人運動學(xué)模型，考慮在速度和加速度受限下的軌跡跟蹤控制問題。首先，通過一階濾波器產(chǎn)生有界且一致連

2、續(xù)的反饋信號來設(shè)計跟蹤控制器。然后，通過設(shè)計濾波器參數(shù)和反饋參數(shù)滿足速度和加速度限制條件。最后，結(jié)合李雅普諾夫穩(wěn)定性理論和Barbalat引理證明跟蹤誤差漸近收斂到零。
　　(2)針對輪式移動機器人執(zhí)行機構(gòu)動力學(xué)模型，研究系統(tǒng)在參數(shù)不確定情況下的軌跡跟蹤問題。首先，結(jié)合自適應(yīng)技術(shù)和反步法，設(shè)計虛擬速度和轉(zhuǎn)矩控制器，再給出實際電壓控制器。進(jìn)一步采用非線性微分跟蹤器，避免反步法設(shè)計過程中出現(xiàn)計算膨脹問題。最后，通過計算機仿真驗證所提算