移動機器人輪滑力學模型與控制方法研究.pdf

1、輪式移動機器人是一類可自動行駛，通過傳感器感知周圍環(huán)境并且能夠在受到周圍環(huán)境干擾的情況下成功跟蹤上期望軌跡的地面移動平臺。輪式移動機器人具有高度智能化的特點，所以經常到達有人駕駛車輛無法到達的危險地域完成任務，隨著科技的發(fā)展，越來越受到人們的重視。
　　由于輪式移動機器人經常會在非結構化和弱附著地面行駛，會遇到縱向滑轉和側向滑移的狀況，從而使得輪式移動機器人在軌跡跟蹤過程中會偏離期望軌跡，如何解決輪式移動機器人的縱向滑轉和側向滑移

2、問題是本文的研究重點。
　　首先，推導出輪式移動機器人發(fā)生側向滑移時的位姿誤差偏微分方程，建立輪式移動機器人的側向滑移運動學模型；并且引進滑動參數(shù)，建立輪式移動機器人的縱向打滑運動學模型；利用Euler-Lagrange能量法建立輪式移動機器人的動力學模型，由于輪式移動機器人的動力學方程還具有非完整的特點，所以通過降階的方法消除非完整約束，從而方便后續(xù)控制器的設計；加入輪地摩擦擾動，建立縱向打滑情況下的輪地摩擦模型。
　　其

3、次，針對輪式移動機器人側向滑移模型，分別使用 Lyapunov直接法和滑?？刂品椒ㄔO計控制器和自適應律，比較分析系統(tǒng)在兩種控制方法作用下的位姿誤差收斂效果和軌跡跟蹤效果。
　　再次，針對輪式移動機器人縱向打滑模型，分別從運動學層面和動力學層面設計控制器，運動學層面的控制器設計使用 Lyapunov直接法，而動力學層面的控制器設計使用基于RBF神經網(wǎng)絡的滑?？刂品椒?，從而實現(xiàn)速度跟蹤控制。
　　最后，提出雙閉環(huán)控制結構，使系統(tǒng)