随着人工智能技术的飞速发展,轮式移动机器人在科考、排险、救援、作战、安防、智能交通等领域的应用日益广泛。其轨迹跟踪问题涉及到运动学、智能控制、信息处理等综合性问题,一直是移动机器人研究工作的重点。无论是主从式移动机器人轨迹跟踪控制还是远程轨迹跟踪控制,通信网络的引入打破了传统控制系统在空间位置上的局限,增加了控制系统的灵活性,但是网络诱导时延往往不可避免,并将导致系统性能下降甚至失稳。因此,对移动机器人轨迹跟踪系统的时延问题进行研究具有重要的理论和实际意义。本文主要研究了主从移动机器人保持恒定距离跟踪的控制方法以及跟踪过程中通信网络诱导时延的估计与补偿问题,主要研究工作包括以下几个方面:1.针对轮式移动机器人的领航-追随轨迹跟踪控制问题,设计了一种基于直接反馈线性化的PID控制器。首先分析了单个机器人的运动学模型,进而建立了领航-追随轨迹跟踪误差系统模型。在此基础上,考虑到实际运动中轮子打滑等不确定性和外界干扰因素的影响,导出了一种带扰动的非线性耦合系统模型,进而采用直接反馈线性化方法获得线性模型,并设计了具有稳定性保证的PID轨迹跟踪控制器。2.针对网络诱导时延引起的移动机器人轨迹跟踪控制系统模型的不确定,将这种不确定性建模为系统的干扰,通过设计扩张状态观测器实现干扰估计,进而设计线性自抗扰控制器对这些干扰和其它模型不确定性进行动态线性化补偿,从而减少网络诱导时延对系统性能的影响,实现了网络诱导时延影响下的移动机器人轨迹跟踪。3.研究了移动机器人的远程轨迹跟踪控制问题,针对远程控制中出现的网络诱导时延问题,采用卡尔曼滤波器来估计无线网络的时延,基于估计的时延,远程控制器利用时延估计值预测移动机器人的位置且发出实时的控制命令。从而实现对网络诱导时延引起的干扰的在线估计和补偿,并实现有效的移动机器人远程轨迹跟踪。4.最后,通过计算机仿真和自主研发的移动机器人实验平台的实验研究,验证了所提出的轨迹跟踪控制方法的有效性。