近年来,全向移动机器人的轨迹跟踪控制问题得到了广泛的重视。本文以东北大学自主开发的全向轮式移动机器人作为研究对象,建立其运动学和动力学模型。分析了其运动特征,选择了基于运动学模型分层控制方案对全向轮式移动机器人进行轨迹跟踪控制。重点围绕模糊控制、滑模变结构控制、准滑模控制、模糊趋近律滑模变结构控制等方法在轨迹跟踪控制器设计中的应用展开研究。本论文的主要工作和取得研究成果有：首先,阐述了全向轮式移动机器人的结构设计特点,利用坐标变换方法建立移动机器人的运动学和动力学模型,根据全向轮式移动机器人的运动特性选择了基于运动学模型分层控制作为其轨迹跟踪控制的设计方案。其次,以全向轮式移动机器人的运动学模型作为控制对象,以线速度和角速度为控制输入,设计了几种控制器并通过仿真验证了设计方法的正确性。(1)设计了模糊控制器对全向轮式移动机器人进行轨迹跟踪控制,实现了对期望轨迹的跟踪控制。(2)为了提高系统的鲁棒性,设计了滑模变结构控制器,有效的克服外界不确定的干扰,并进行了相应的仿真证明设计的有效性和可行性。(3)为了减弱滑模变结构控制器中的抖振,采用了连续函数代替了原来的符号函数,设计了准滑模控制器,通过仿真证明其能够很好的减弱抖振。然后,针对基于运动学模型描述的全向轮式移动机器人系统,研究了模糊趋近律滑模变结构控制轨迹跟踪控制器,对线速度和角速度均为匀速的圆轨迹在有限时间内实现完全跟踪。这种控制器保留了模糊控制与滑模变结构控制的优点,既能对机器人这个多输入多输出、高度耦合的非线性系统能很好的控制,也能减弱滑模控制器中的抖振,具有良好的鲁棒性。最后,对本文所做的工作进行总结,并提出展望,指出有待进一步研究的方向和问题。