【摘 要】
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移动机器人是一个典型的非完整系统,随着智能控制的快速发展,非完整移动机器人的运动控制,特别是轨迹跟踪控制成为了移动机器人研究的重点,但是在实际的工程应用中,由于外部
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移动机器人是一个典型的非完整系统,随着智能控制的快速发展,非完整移动机器人的运动控制,特别是轨迹跟踪控制成为了移动机器人研究的重点,但是在实际的工程应用中,由于外部干扰和本身参数未知等不确定因素的存在,导致轨迹跟踪问题研究至今没有一个统一的控制策略,大多研究没有全面考虑这些问题对控制效果的影响。本课题针对这个问题对移动机器人的轨迹跟踪控制策略展开研究,主要研究工作有:首先,对移动机器人本体进行建模。移动机器人的建模问题包括运动学建模和动力学建模两个方面,采用坐标变换法对运动学模型进行建模,同时采用拉格朗日法对动力学模型进行建模。其次,根据系统运动学模型进行轨迹跟踪控制研究。当系统模型的参数已知时,结合Backstepping算法、滑模变结构和模糊逻辑,提出了一种控制器设计方法,并进行参数调试,对参考轨迹进行了跟踪验证。进一步地,考虑到实际情况中,可能存在的模型参数未知的情况,利用自适应控制策略对未知参数进行估计,提出了一种轨迹跟踪控制器的设计方法,最后进行参数调试,对参考轨迹进行了跟踪验证。最后,根据系统动力学模型进行轨迹跟踪控制研究。基于运动学模型方程,选择一个的系统的运动学速度控制律,在充分考虑系统模型存在模型误差和外界未知扰动等不确定性的基础上,应用单层自适应神经网络完成对动力学力矩控制器的设计,最后进行参数调试,对参考轨迹进行了跟踪验证。
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