随着计算机技术、传感器技术、控制理论的不断发展,对机器人的研究越来越被人们所重视。轮式移动机器人作为机器人阵营中的一员,因其结构简单、操作灵活而得到了广泛的应用。本文主要针对受不确定性和外部扰动影响的非完整轮式移动机器人,结合反步法、自适应控制技术、滑模变结构、李雅普诺夫稳定性理论等研究移动机器人轨迹跟踪问题。(1)针对轮式移动机器人运动学模型,考虑在速度和加速度受限下的轨迹跟踪控制问题。首先,通过一阶滤波器产生有界且一致连续的反馈信号来设计跟踪控制器。然后,通过设计滤波器参数和反馈参数满足速度和加速度限制条件。最后,结合李雅普诺夫稳定性理论和Barbalat引理证明跟踪误差渐近收敛到零。(2)针对轮式移动机器人执行机构动力学模型,研究系统在参数不确定情况下的轨迹跟踪问题。首先,结合自适应技术和反步法,设计虚拟速度和转矩控制器,再给出实际电压控制器。进一步采用非线性微分跟踪器,避免反步法设计过程中出现计算膨胀问题。最后,通过计算机仿真验证所提算法的有效性。(3)研究了轮式移动机器人的有限时间轨迹跟踪控制问题。首先,设计自适应快速终端滑模控制律,以达到移动机器人姿态角跟踪误差任意小。利用自适应技术,估计系统中的不确定参数和外部扰动的上界,并将其估计值引入到控制器中以保证系统位置跟踪误差收敛到包含原点的任意小邻域。最后,通过计算机仿真验证算法的有效性。