轮式差速移动机器人轨迹跟踪控制方法
轮式差速移动机器人是典型的非完整、非线性系统。在过去的十多年中，因其潜在应用前景，有关轮式移动机器人的研究受到了越来越多的关注。本文主要研究轮式差动机器人的轨迹跟踪控制问题。
首先根据Back-Stepping设计方法，分别基于移动机器人的运动学模型和动力学模型设计了轨迹跟踪控制律，并构造Lyapunov函数证明了系统在控制律下的全局稳定性。在Matlab环境下对圆形轨迹和直线轨迹进行了跟踪控制仿真，证明了此控制律的有效性。
然后采用滑模变结构控制理论，分别针对移动机器人的运动学模型和动力学模型设计了轨迹跟踪控制算法，在Matlab环境下进行了仿真并对仿真结果进行了分析。
接着采用了一种新的误差模型并设计了模糊轨迹跟踪控制器，对圆形和直线轨迹进行的仿真结果验证所提方法的正确性。
选用Back-Stepping方法，基于运动学模型的轨迹跟踪控制律进行了实际机器人实验验证，通过加入速度和加速度限制，得到了较好的实验结果，证明了控制算法的有效性。
最后对三种轨迹跟踪控制算法的优缺点进行了总结和比较。
轮式差速;移动机器人;非完整约束;轨迹跟踪;后退算法;滑模控制;变结构控制;模糊控制
天津大学
硕士
检测技术与自动化装置
孟庆浩
2008
中文
TP242
61
2009-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）