基于反步滑模的移动机器人编队控制算法

作者:时维国; 宁宁; 宋存利
来源:中国惯性技术学报, 2023, 31(03): 282-291.
DOI:10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2023.03.010

摘要

针对传统滑模控制在移动机器人编队中滑模面设计复杂、趋近率效果不佳的问题,提出了一种基于反步滑模的移动机器人编队控制算法。利用反步法的思想并结合移动机器人的位姿差微分方程,通过引入虚拟控制量,解决了移动机器人多输入非线性系统滑模面设计复杂的问题。理论分析了双幂次趋近率和快速幂次趋近率的趋近特征,据此设计了一种综合二者优势的快速分段幂次趋近率,提高了滑模控制趋近率的收敛速度。仿真验证了所提算法的有效性与正确性,仿真结果表明,所提算法能够快速实现编队,在存在扰动的情况下10 s内便可完成队形的重组,同时轨迹跟踪误差趋近于0。

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