基于动态规划的机器人运动规划最优控制  

Optimal Control of Nonholonomic Motion Planning for Mobile Robots Based on Dynamic Programming

作　　者：赵金刚[1] 戈新生[2] 

机构地区：[1]北京信息科技大学自动化学院,北京100192 [2]北京信息科技大学理学院,北京100192

出　　处：《控制工程》2017年第11期2374-2379,共6页Control Engineering of China

基　　金：国家自然科学基金(11472058)

摘　　要：针对轮式移动机器人运动规划的非完整性问题,采用自适应动态规划(Adaptive Dynamic Programming,ADP)方法求解其最优控制。通过建立轮式机器人的动力学模型,选取状态变量和控制变量,将其转化为对动态规划问题的求解。根据自适应动态规划网络结构,利用评价网络近似性能指标函数,执行网络逼近控制变量,并给出了适合该类问题的一种效用函数的具体表达式,实现了对轮式机器人非完整运动规划的最优控制。通过数值仿真实验,验证了ADP求解轮式机器人非完整运动规划最优控制问题的有效性。To solve the integrity problem of wheeled mobile robot motion planning, this paper establishes a kinematics model by using adaptive dynamic programming （ADP）. Then it is converted to solve the motion planning problem by selecting state and control variables. On grounds of the adaptive dynamic programming network structure, the evaluation network approximation performance index function is used to perform network approximation control variables. A concrete expression of the utility function which is suitable for this kind of problem is given. The effective of optimal control of nonholonomic motion planning for wheeled mobile robots using ADP is verified by the numerical simulation experiment.

关 键 词：轮式机器人 非完整运动规划 最优控制 自适应动态规划 神经网络 

分 类 号：TP29[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]