基于Lyapunov函数设计的轮式机器人轨迹跟踪反馈控制器  

Wheeled robot trajectory tracking feedback controller based on Lyapunov function

作　　者：汪军 杨光永[1,2] 樊康生 徐天奇 WANG Jun;YANG Guangyong;FAN Kangsheng;XU Tianqi(School of Electrical and Information Technology,Yunnan Mingzu University,Kunming 650500,China;Yunnan Key Laboratory of Unmanned Autonomous System,Kunming 650500,China)

机构地区：[1]云南民族大学电气信息工程学院,云南昆明650500 [2]云南省无人自主系统重点实验室,云南昆明650500

出　　处：《现代电子技术》2025年第9期124-129,共6页Modern Electronics Technique

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61761049);国家自然科学基金资助项目(61261022);云南民族大学2024年硕士研究生科研创新基金项目(2024SKY119)。

摘　　要：文中通过研究差速驱动轮式移动机器人的轨迹跟踪,建立了其运动模型。通过设置反馈信号变更了位姿误差方程,从而构造出新的Lyapunov函数,设计出一个新的移动机器人轨迹跟踪控制器,推导并证明控制器全局的渐近稳定性以及最终收敛性。利用不同参考轨迹进行仿真实验,经过多种控制器比较,提出一种优越性更强,具有更小的误差、更高的控制精度和更快的误差收敛速度的控制器。In this paper,the trajectory tracking of a differential drive wheeled mobile robot is studied and its motion model is established.The pose error equation is modified by setting the feedback signal,thereby constructing a new Lyapunov function,designing a new mobile robot trajectory tracking controller,and deriving and proving the global asymptotic stability and final convergence of the controller.Different reference instruments were used to conduct simulation experiments.After comparing various controllers,a controller with stronger advantages,smaller error,higher control accuracy and faster error convergence rate is proposed.

关 键 词：LYAPUNOV函数 误差模型 运动学模型 轨迹跟踪 轮式机器人 平方误差积分 

分 类 号：TN702.0-34[电子电信—电路与系统] TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]