非完整輪式移動(dòng)機(jī)器人固定時(shí)間軌跡跟蹤控制.pdf

1、近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)不斷地更新及應(yīng)用，極大地促進(jìn)了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。目前，機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，以幫助人們處理一些繁重或危險(xiǎn)環(huán)境下難以完成的工作。對(duì)于機(jī)器人而言，要想精確快速地完成人類(lèi)所分配的任務(wù)，其運(yùn)動(dòng)控制算法的高效性在實(shí)際應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。基于此，本文以非完整輪式移動(dòng)機(jī)器人為研究對(duì)象，從運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型兩方面研究了其固定時(shí)間軌跡跟蹤控制器的設(shè)計(jì)問(wèn)題。本文研究工作主要包括以下三個(gè)方面：

2、　　首先，針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的軌跡跟蹤控制問(wèn)題，設(shè)計(jì)了固定時(shí)間跟蹤控制器。利用級(jí)聯(lián)系統(tǒng)方法，將軌跡跟蹤的位姿誤差系統(tǒng)分解成一個(gè)一階子系統(tǒng)和一個(gè)二階子系統(tǒng)，并利用固定時(shí)間控制器設(shè)計(jì)方法分別對(duì)兩個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，進(jìn)而得到了固定時(shí)間跟蹤的角速度和線速度控制器，使得移動(dòng)機(jī)器人在固定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)參考軌跡的跟蹤，且跟蹤時(shí)間與系統(tǒng)初始狀態(tài)無(wú)關(guān)。
　　其次，針對(duì)具有參數(shù)不確定性和外界干擾的移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟蹤控制問(wèn)題，提出新的固定時(shí)間跟

3、蹤力矩控制器?；趧?dòng)力學(xué)模型，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)控制器，并利用自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線逼近系統(tǒng)中的不確定項(xiàng)和外界干擾，使得移動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)學(xué)層面和動(dòng)力學(xué)層面上實(shí)現(xiàn)對(duì)參考軌跡的完美跟蹤。
　　最后，針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型中的不確定項(xiàng)和外界干擾，設(shè)計(jì)了新的固定時(shí)間干擾觀測(cè)器，該干擾觀測(cè)器能夠在固定時(shí)間內(nèi)觀測(cè)出系統(tǒng)中的不確定項(xiàng)和外界干擾，且估計(jì)時(shí)間與初始估計(jì)誤差無(wú)關(guān)。并基于該觀測(cè)器的觀測(cè)信息，提出了固定時(shí)間跟蹤的力矩控制器，使得移動(dòng)機(jī)器人的位姿跟蹤