论文部分内容阅读
轮式移动机器人系统是一个非线性、强耦合、非完整约束控制的系统,其运动控制问题成为控制领域的一个研究热点。本文的研究针对轮式移动机器人的轨迹跟踪问题,采用T-S模糊建模和LMI方法设计PDC控制器,使得闭环系统具有良好的稳定性和鲁棒性,主要研究内容如下：1.在Matlab平台上对两种非线性方法：Mamdani模糊模型法和Backstepping方法进行轨迹跟踪仿真验证,仿真结果表明：Mamdani模糊模型法受模糊输入输出量论域划分影响较大,跟踪轨迹围绕给定轨迹出现大幅度振荡；Backstepping方法设计过程中的控制参数选择存在不确定性且设计过程复杂。2.采用T-S模糊模型进行轨迹跟踪控制,建立移动机器人的运动学和动力学误差系统,采用T-S模糊建模,将复杂的机器人非线性系统分划分为16个线性子系统进行研究,并采用LMI的方法设计PDC控制器。3.将轮式移动机器人运动学和动力学模型的T-S模糊模型推广到了T-S模糊广义模型,应用广义系统方法来解决T-S模糊模型稳定性问题,使得设计控制器所需求的LMI条件数目大大减少,降低了设计过程中保守性。在Matlab平台下进行仿真验证,结果表明控制方法的有效性。