基于LMI的移動機器人魯棒控制研究.pdf

1、如果將機器人看作是一種能夠擴展人類工作能力的有效工具,那么人類在認(rèn)識和改造世界的過程中就不能沒有機器人.移動機器人是機器人家族中的一個重要分支,也是進一步擴展機器人應(yīng)用領(lǐng)域的重要研究發(fā)展方向,因此對移動機器人運動控制的研究,一直都得到普遍關(guān)注.該文針對近年來在移動機器人運動控制方面的熱點問題——非完整約束輪式移動機器人的運動控制問題和干擾抑制問題——進行了深入和細(xì)致的研究.前者因為移動機器人系統(tǒng)存在非完整約束,而使其運動控制具有極大的挑

2、戰(zhàn)性;后者則由于存在各種不確定性給所研究的問題帶來許多困難.主要研究結(jié)果如下:1.基于一類具有非完整約束的輪式移動機器人,建立了該種移動機器人的運動模型,并通過狀態(tài)反饋線性化方法對其進行了線性化處理,此模型可用于移動機器人的跟蹤控制.2.輪式移動機器人的控制問題由于存在非完整運動約束而極富挑戰(zhàn)性.利用魯棒H<'∞>控制理論中的LMI方法,給出系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)和輸出反饋H<'∞>控制器存在的條件,同時給出H<'∞>控制器的設(shè)計方法.3.H<

3、'∞>控制器的階次通常都比較高,在工程實踐中出于對硬件實現(xiàn)性和軟件可靠性等方面的考慮,往往希望控制器的階次低一些.基于LMI方法給出降階H<'∞>控制器存在的條件,同時給出降階H<'∞>控制器的設(shè)計方法.4.觀測器型控制器由于其結(jié)構(gòu)簡單和物理意義明確而受到廣泛重視.針對具有外部干擾的不確定性系統(tǒng),提出基于LMI的觀測器型H<'∞>控制器設(shè)計方法.5.將以上控制器的設(shè)計方法應(yīng)用于一類移動機器人控制器設(shè)計中,仿真結(jié)果表明該方法的有效性和合理