基于时变函数的非完整轮式移动机器人的镇定与跟踪控制

作者：李丽珍; 程松松; 樊渊^*

来源：控制与决策, 2023, 1-8.

DOI：10.13195/j.kzyjc.2023.0244

• 非完整约束
• 轮式移动机器人
• 时变函数
• 点镇定
• 轨迹跟踪
• Lyapunov

非完整轮式移动机器人被广泛应用于军事设备、物流运输、医疗和家居服务等场景.本文采用一种光滑的反馈控制策略来同时解决非完整移动机器人的目标点镇定问题与轨迹跟踪问题,以使得移动机器人能够自适应地在点镇定和跟踪控制中平滑地切换.首先,本文针对点镇定与跟踪问题构建了统一的数学模型.其次,基于数学模型并结合一致δ持续激励理论,本文设计了一种基于时变函数的新型控制器.该控制器不仅能在无参考轨迹的先验知识条件下解决点镇定控制问题的同时获得更为光滑的自主运动轨迹和更快的收敛速率,且能够很好地实现期望轨迹跟踪.基于Lyapunov稳定性理论，本文给出了点镇定和轨迹跟踪误差的稳定性分析.最后,通过数值仿真与工程实验验证了所提方法的可行性和有效性.

• 单位
  自动化学院; 安徽大学