基于虚拟领队的不确定轮式移动机器人自适应编队控制  

Adaptive control of wheeled mobile robot formation with uncertainties based on virtual leader

作　　者：崔明月[1,2] 刘红钊[1,2] 李永福[3] 刘伟[1,2] 

机构地区：[1]南阳师范学院机电工程学院,河南南阳473061 [2]南阳师范学院石油装备与智能化控制河南省工程实验室,河南南阳473061 [3]重庆邮电大学自动化学院,重庆400065

出　　处：《控制与决策》2017年第7期1203-1209,共7页Control and Decision

基　　金：国家自然科学基金河南联合基金项目(U1404614);国家自然科学基金青年基金项目(61503202);河南省科技攻关项目(152102210336);河南省高等学校重点研究项目(17A413002;14B120003)

摘　　要：针对包含不确定动力学因素的轮式移动机器人的编队控制问题,运用虚拟领队的概念,提出一种基于径向基神经网络的自适应编队控制方法.首先通过虚拟领队的引入,将高维编队控制问题转化为单个移动机器人的跟随问题;然后,利用权值自适应变化的径向基神经网络在线估计跟随机器人不确定部分的上界值,大大简化了控制器的设计过程;最后,应用Lyapunov稳定性理论和Barbalat定理证明了闭环系统的稳定性.仿真结果表明了所提出控制策略的有效性.Based on the radial basis function neural network（RBFNN）, an adaptive formation control method is proposed for the wheeled mobile robot with dynamic uncertainties by using the concept of virtual leader. Through the introduction of virtual leader, the high-dimensional formation control problem is transformed into following problem of a single mobile robot. Then, the RBFNN with the adaptive weights is introduced to estimate the upper bound of the nonlinear uncertain part of the followers, so that the design process of the overall control scheme is simplified significantly. Asymptotic stability of the close-loop system is ensured by using an appropriate Lyapunov function. Numerical results show the effectiveness of the proposed control strategy.

关 键 词：自适应控制 编队控制 虚拟领队 径向基神经网络 轮式移动机器人 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]