非完整輪式移動機器人固定時間軌跡跟蹤控制.pdf

1、近年來，計算機技術和傳感器技術不斷地更新及應用，極大地促進了機器人技術的發(fā)展。目前，機器人已經廣泛應用于生產生活的各個領域，以幫助人們處理一些繁重或危險環(huán)境下難以完成的工作。對于機器人而言，要想精確快速地完成人類所分配的任務，其運動控制算法的高效性在實際應用中起著至關重要的作用。基于此，本文以非完整輪式移動機器人為研究對象，從運動學模型和動力學模型兩方面研究了其固定時間軌跡跟蹤控制器的設計問題。本文研究工作主要包括以下三個方面：

2、　　首先，針對移動機器人運動學模型的軌跡跟蹤控制問題，設計了固定時間跟蹤控制器。利用級聯(lián)系統(tǒng)方法，將軌跡跟蹤的位姿誤差系統(tǒng)分解成一個一階子系統(tǒng)和一個二階子系統(tǒng)，并利用固定時間控制器設計方法分別對兩個子系統(tǒng)進行控制器設計，進而得到了固定時間跟蹤的角速度和線速度控制器，使得移動機器人在固定時間內實現(xiàn)對參考軌跡的跟蹤，且跟蹤時間與系統(tǒng)初始狀態(tài)無關。
　　其次，針對具有參數(shù)不確定性和外界干擾的移動機器人軌跡跟蹤控制問題，提出新的固定時間跟

3、蹤力矩控制器。基于動力學模型，結合運動學控制器，并利用自適應神經網絡在線逼近系統(tǒng)中的不確定項和外界干擾，使得移動機器人在運動學層面和動力學層面上實現(xiàn)對參考軌跡的完美跟蹤。
　　最后，針對移動機器人動力學模型中的不確定項和外界干擾，設計了新的固定時間干擾觀測器，該干擾觀測器能夠在固定時間內觀測出系統(tǒng)中的不確定項和外界干擾，且估計時間與初始估計誤差無關。并基于該觀測器的觀測信息，提出了固定時間跟蹤的力矩控制器，使得移動機器人的位姿跟蹤