论轮式移动结构的非完整约束及其运动控制

作者：周宇生; 文相容; 王在华

来源：力学学报, 2020, (04): 1143-1156.

• 非完整约束
• 曲率
• 轮式移动结构
• 动态跟踪目标
• 累积位置误差 nonholonomic constraint
• relative curvature
• wheeled mobile structure
• dynamical tracking target
• cumulative position error

当质点沿光滑曲线运动时,必须满足横向速度为零的条件.同样地,不同轮式移动结构在平面上做光滑曲线运动时都需要满足该非完整约束条件.本文结合轮子转速和它们运动速度的完整约束关系,理清各轮式移动结构的完整和非完整约束,然后利用Euler-Lagrange方程方便地推导出相应的动力学方程.另外,通过该非完整约束,将目标轨迹曲线转化为速度目标的形式,然后引入目标轨迹曲线的相对曲率设计合适的动态跟踪目标.进一步,通过采用该动态跟踪目标可以将轮式移动结构的运动规律和动力学方程有机结合起来,并将原运动任务简化为一般的轨迹控制问题.基于该动态跟踪目标可以为轮式移动结构设计合适的鲁棒跟踪控制器,通过跟踪目标轨迹曲...

• 单位
  贵州大学; 中国人民解放军陆军工程大学