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(shù)和傳感器技術(shù)不斷地更新及應(yīng)用，極大地促進了機器人技術(shù)的發(fā)展。目前，機器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)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(wù)，其運動控制算法的高效性在實際應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用?；诖?，本文以非完整輪式移動機器人為研究對象，從運動學(xué)模型和動力學(xué)模型兩方面研究了其固定時間軌跡跟蹤控制器的設(shè)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(xué)模型的軌跡跟蹤控制問題，設(shè)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(shè)計方法分別對兩個子系統(tǒng)進行控制器設(shè)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(nèi)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(guān)。
　　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?；趧恿W(xué)模型，結(jié)合運動學(xué)控制器，并利用自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(xué)層面和動力學(xué)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(xué)模型中的不確定項和外界干擾，設(shè)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(nèi)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(guān)。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