非完整移動機(jī)器人的反演自適應(yīng)軌跡跟蹤控制研究.pdf

1、三輪結(jié)構(gòu)的輪式移動機(jī)器人由于在運(yùn)動過程中遭受到非完整運(yùn)動約束，從而導(dǎo)致移動機(jī)器人系統(tǒng)為典型的非完整系統(tǒng)，故將其簡稱為“非完整移動機(jī)器人”。受非完整約束的限制，一般的光滑狀態(tài)反饋無法應(yīng)用于這樣的系統(tǒng)，并且移動機(jī)器人系統(tǒng)在未知環(huán)境中存在著擾動不確定性與模型參數(shù)不確定性。因此，針對含有不確定性的非完整移動機(jī)器人運(yùn)動控制的研究具有十分重要的意義。
　　本文針對含有不確定性的非完整移動機(jī)器人軌跡跟蹤運(yùn)動控制做了如下研究工作:在模型參數(shù)已知的

2、情況下，首先，考慮到控制律的設(shè)計(jì)過程中存在的計(jì)算復(fù)雜問題，將反演設(shè)計(jì)方法與含有一階低通濾波器的動態(tài)面滑模控制相結(jié)合，設(shè)計(jì)了擾動界已知的軌跡跟蹤控制律。然后，針對以上控制律存在的擾動界值選取困難問題，提出一種反演自適應(yīng)動態(tài)面滑?？刂品椒▽?shí)現(xiàn)了擾動界未知的軌跡跟蹤控制。最后，針對以上兩種控制方法中存在的力矩抖動問題，提出一種基于擾動補(bǔ)償?shù)娜醵墩駝討B(tài)面滑模反演自適應(yīng)模糊控制方法，利用模糊系統(tǒng)去估計(jì)未知擾動以達(dá)到減小力矩抖動的效果;在模型參數(shù)未

3、知的情況下，利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與反演法設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)軌跡跟蹤控制律。進(jìn)一步考慮到RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)帶來的計(jì)算量過大的問題，提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最小參數(shù)法的反演自適應(yīng)控制方法，利用單參數(shù)在線調(diào)整替換RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的在線調(diào)整以達(dá)到減少計(jì)算量的目的。
　　最后對所設(shè)計(jì)控制律進(jìn)行穩(wěn)定性分析與仿真驗(yàn)證，利用Lyapunov函數(shù)能夠得出所設(shè)計(jì)的控制律都能夠保證閉環(huán)系統(tǒng)是最終一致穩(wěn)定的。通過系統(tǒng)的仿真曲線分析能夠得到以下結(jié)論:在模型參數(shù)已知的