非完整四轮式移动机器人反演轨迹跟踪控制  

Backstepping Trajectory Tracking Control of Nonholonomic Four-Wheeled Mobile Robot

作　　者：席雷平[1] 段连飞[2] 江涛[1] 

机构地区：[1]军械工程学院光学与电子工程系,石家庄050003 [2]解放军陆军军官学院无人机教研室,合肥230031

出　　处：《计算机测量与控制》2012年第8期2143-2145,共3页Computer Measurement &Control

基　　金：军队重点实验室建设项目;军械工程学院院基金项目(YJJXM11015)

摘　　要：根据非完整约束的四轮式移动机器人的运动学模型,对其轨迹跟踪控制策略进行了深入研究;采用反演控制的相关理论和方法,设计了移动机器人轨迹跟踪控制策略;该控制策略将系统分解为低阶子系统来进行处理,利用中间虚拟控制量和部分Lyapunov函数简化了控制器设计,并且具有全局渐近稳定性;此外,在控制策略中对相应的控制量设置了阈值,保证了移动机器人运动的平滑性;最后,对所设计控制器的稳定性和平滑性进行了仿真实验,验证了其正确性和有效性。Based on the kinematic model of four--wheeled mobile robot, a new global asymptotically stable tracking controller is deslgnecl by using backstepping technique, which can guarantee that the mobile robot track the desired trajectory. The proposed control law breaks down nonlinear systems into low dimensional systems and simplifies the controller design by utilizing virtual control inputs and partial Lya punov functions. Furthermore, the control input threshold is set in order to achieve motion smoothness. Finally, simulation is done to vali- date the stability and smoothness of controller, results are provided to illustrate the flexibility and correctness of the controller.

关 键 词：移动机器人 轨迹跟踪 运动学模型 反演控制 

分 类 号：TP24[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]