非完整移動機器人點鎮(zhèn)定和軌跡跟蹤控制研究.pdf

1、本文以非完整移動機器人為控制對象,圍繞非完整移動機器人運動控制問題中最重要的點鎮(zhèn)定控制和軌跡跟蹤控制問題展開理論和應(yīng)用研究.目的在于構(gòu)建一個理論上穩(wěn)定有效并且應(yīng)用中實際可行的由點鎮(zhèn)定控制器和軌跡跟蹤控制器組成的非完整移動機器人運動控制系統(tǒng).首先,對于點鎮(zhèn)定控制,本文建立了全局坐標系下用極坐標表示的位姿誤差模型,利用閉環(huán)系統(tǒng)模型本身的非連續(xù)性提出了一種新的非線性狀態(tài)反饋控制律,使閉環(huán)系統(tǒng)狀態(tài)空間方程具有原點孤立平衡狀態(tài).通過分析在該控制律

2、作用下的閉環(huán)系統(tǒng)的原點局部一致漸近穩(wěn)定性,確定了控制器參數(shù)的取值范圍.用李雅普諾夫候選函數(shù)方法,得出了在該控制律作用下的閉環(huán)系統(tǒng)在原點具有全局一致漸近穩(wěn)定性的結(jié)論.然后,對于軌跡跟蹤控制,本文建立了局部坐標系下用直角坐標表示的位姿誤差模型,提出了一種新的非線性狀態(tài)反饋控制律,使閉環(huán)系統(tǒng)狀態(tài)空間方程具有原點孤立平衡狀態(tài).通過分析在該控制律作用下的閉環(huán)系統(tǒng)的原點局部一致漸近穩(wěn)定性和在非原點孤立邊界平衡狀態(tài)的不穩(wěn)定性,確定了控制器參數(shù)的取值范