随着科技的飞速发展,轮式移动机器人在工业、商业、农业、国防安全以及航空航天等领域的作用越来越大。本文研究轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,首先根据给定的期望轨迹,利用微分平坦技术,获得轮式移动机器人能够沿着期望轨迹运行的前馈控制律。然后采用滑模变结构控制方法、基于T-S模糊模型的H∞控制方法,实现轮式移动机器人的轨迹跟踪控制。最后设计扰动观测器,对扰动进行实时观测,并补偿于控制律,及时抑制扰动。主要研究内容分为以下三个方面:（1）首先利用微分平坦技术得到期望轨迹对应的期望控制量,然后利用滑模变结构控制方法实现轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题。跟踪控制器设计时,首先针对运动学模型设计虚拟滑模控制器,得到虚拟控制量,然后以动力学模型为基础再次设计滑模控制器,得到控制力矩,实现具有实际物理参数的轮式移动机器人模型对不同期望轨迹的跟踪控制。（2）利用微分平坦法设计前馈控制器,然后对轮式移动机器人轨迹跟踪控制提出一种将T-S模糊系统与滚动优化相结合的控制方法。利用轮式移动机器人的运动特性建立误差系统,并将局部误差系统进行T-S描述,解决在全局误差系统下进行T-S描述带来的保守性问题,并在此基础上,融合滚动优化原理,将局部误差系统进行滚动,实现从局部系统到全局系统的控制。同时,在T-S模糊子系统上设计约束H∞控制器,成功实现轨迹跟踪控制。这两种方法的结合,解决了将整个全局系统进行T-S模糊描述的保守性,同时避开了直接滚动优化时运算量大的缺点。（3）基于扰动观测器技术,研究了含有外部干扰情况下轮式移动机器人轨迹跟踪问题。针对滑模变结构控制和滚动T-S模糊控制有限的抗干扰能力,在控制系统中加入扰动观测器,对这两种控制方法中存在的外部扰动进行估计并在控制律中进行补偿,解决轮式移动机器人在对期望轨迹进行跟踪控制时无法克服较大干扰的问题,提高了整个控制系统的抗干扰能力。