基于扩张状态观测器的轮式移动机器人全阶滑模控制

发布时间：2018-07-10 12:17

  本文选题：轮式移动机器人 + 轨迹跟踪　； 参考：《重庆邮电大学学报(自然科学版)》2017年03期

【摘要】：针对存在模型参数摄动和外部有界扰动不确定因素影响下的非完整移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出一种基于扩张状态观测器的全阶滑模移动机器人轨迹跟踪控制方法。通过坐标变换将耦合的系统动力学模型转化为2个独立的子系统,再将模型参数摄动和外部有界扰动不确定因素扩张为一个新的变量,进而分别对2个子系统设计扩张状态观测器用于估计并补偿系统的总和扰动,抑制其对系统控制性能的影响,结合滑模控制理论设计基于扩张状态观测器的全阶滑模控制器,保证系统输出稳定跟踪给定信号且消除传统滑模控制中抖振突出的问题,提高系统滑动模态的品质。仿真对比结果验证了所设计控制方法的优越性和有效性。
[Abstract]:Aiming at the problem of trajectory tracking control of nonholonomic mobile robot under the influence of model parameter perturbation and external bounded disturbance uncertainty, a full order sliding mode mobile robot trajectory tracking control method based on extended state observer is proposed. The coupled system dynamics model is transformed into two independent subsystems by coordinate transformation, and the model parameter perturbation and the external bounded disturbance uncertainty are extended to a new variable. Then the extended state observer is designed to estimate and compensate the total disturbance of the two subsystems to suppress the influence on the control performance of the system. Combined with the sliding mode control theory, a full order sliding mode controller based on the extended state observer is designed. In order to improve the quality of sliding mode, the system output is guaranteed to track the given signal stably and the problem of buffeting outburst in the traditional sliding mode control is eliminated. The simulation results verify the superiority and effectiveness of the proposed control method.
【作者单位】： 黄山学院机电工程学院;浙江工业大学信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61374103) 安徽省高校自然科学研究基金(KJHS2015B11)~~
【分类号】：TP242

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本文编号：2113372