轮式移动机器人的位置量测输出反馈轨迹跟踪控制

发布时间：2017-11-05 13:00

  本文关键词：轮式移动机器人的位置量测输出反馈轨迹跟踪控制

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【摘要】：针对机器人的姿态角难以精确测量的困难,本文研究基于位置测量的轮式移动机器人的轨迹跟踪问题.首先提出一种利用机器人的位置信息估计其姿态角的降维状态观测器,当机器人的线速度严格大于零时,可保证姿态角观测误差的指数收敛.然后给出一种新的状态反馈轨迹跟踪控制律,当参考轨迹满足一定的激励条件时,可以保证机器人的线速度严格大于零且跟踪误差全局渐近收敛.进一步结合姿态角观测器和状态反馈控制律,得到一种输出反馈轨迹跟踪控制算法.理论分析表明,当参考轨迹满足一定的激励条件时,所提出的输出反馈控制算法可以保证跟踪误差的全局渐近收敛.最后对所提出的姿态角观测器、状态反馈和输出反馈轨迹跟踪控制算法进行了仿真验证,证实了算法的有效性,并且当存在位置测量误差时,所提出的输出反馈轨迹跟踪控制算法仍可以保证机器人对参考轨迹的实际跟踪.
【作者单位】： 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院;
【基金】：“973”项目子课题(2012CB821202) 国家自然科学基金项目(61573034,61327807)资助~~
【分类号】：TP242
【正文快照】： 1引言(Introduction)轮式移动机器人(wheeled mobile robots,WMRs)的理想模型形式简单且受纯滚动约束,是一种典型的非完整系统.对WMRs的研究主要考虑定点镇定、路径跟踪和轨迹跟踪这3类控制问题[1].因不满足Brockett必要条件,无法设计时不变连续光滑控制律解决WMRs的镇定问题[

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本文编号：1144254