具有控制输入约束的轮式移动机器人轨迹跟踪最优保性能控制

发布时间：2018-04-08 20:06

  本文选题：移动机器人　切入点：控制输入约束　出处：《系统科学与数学》2017年08期

【摘要】：针对考虑模型不确定性因素影响及控制输入约束的轮式移动机器人的轨迹跟踪问题,文章提出了一种具有控制输入约束的轨迹跟踪最优保性能控制器.依据实际机器人与虚拟机器人的相对位姿关系建立轨迹跟踪误差动态模型.采用平衡点线性化方法将非线性形式的轨迹跟踪误差动态模型转换为线性形式的轨迹跟踪误差动态模型.通过线性矩阵不等式处理方法,给出了具有鲁棒性能上界的最优保性能控制器的存在条件及设计方法.仿真及实验结果表明,文章所提控制器能较好抑制模型不确定性的影响,提高移动机器人的轨迹跟踪性能和鲁棒性.
[Abstract]:A trajectory tracking optimal guaranteed cost controller with control input constraints is proposed for wheeled mobile robots considering the uncertainty of the model and the control input constraints.The dynamic model of trajectory tracking error is established according to the relative position and attitude relationship between the actual robot and the virtual robot.The nonlinear trajectory tracking error dynamic model is transformed into the linear trajectory tracking error dynamic model by the equilibrium point linearization method.The existence conditions and design method of optimal guaranteed cost controller with robust upper bound are given by using linear matrix inequality (LMI) treatment method.Simulation and experimental results show that the proposed controller can suppress the uncertainty of the model and improve the trajectory tracking performance and robustness of the mobile robot.
【作者单位】： 浙江工业大学信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61374103) 浙江省自然科学基金(LR16F030005)资助课题
【分类号】：TP242

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本文编号：1723137