本文的主要研究内容是针对控制受限的非完整轮式移动机器人,考虑其动力学模型描述,研究轨迹跟踪和镇定控制以及跟踪与镇定统一控制策略。在设计滚动优化控制器过程中,将控制输入约束显式地考虑在优化问题内;基于动态反馈线性化技术设计控制器时,利用在线调整控制器增益的方法使得控制输入保持在约束范围内。首先研究了考虑地面摩擦力的轮式机器人滚动优化镇定控制,分别在笛卡尔坐标系下以及极坐标系下给出了仿真结果,同时利用预测控制可以显式地处理约束的优点,分别给出了当控制力矩不全以及力矩始终为正时的控制效果;利用机器人沿持续激励的轨迹线性化系统一致可控的特点,根据沿轨迹在线线性化所得可控线性系统设计终端控制器及相应不变域,研究了轨迹跟踪的准无限时域预测控制;基于动态扩展及微分平坦技术,实现机器人系统反馈线性化,利用线性系统理论设计轨迹跟踪与镇定统一控制律,给出了如何选择控制器参数及初始状态以避免奇异发生的条件,借助于在线调整控制器增益方法使得控制输入保持在约束范围内;最后基于控制Lyapunov方法,设计了保证闭环稳定性的终端控制律并获得了相应的终端不变域,研究了轨迹跟踪与镇定统一预测控制,不同起点的轨迹跟踪及镇定控制效果表明了所提控制策略的有效性。