状态受限下的水下清淤机器人轨迹跟踪控制

作者：张强^*; 郭高阳; 胡宴才; 张燕

来源：中国舰船研究, 2023, 1-10.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.02720

• 机器人
• 终端滑模
• 轨迹跟踪
• 障碍Lyapunov
• 有界扰动

[目的]针对桥梁建设沉井清淤时履带式清淤机器人容易出现附着力不足而打滑工程问题，[方法]设计基于障碍Lyapunov函数（BLF）的轨迹跟踪控制器。算法考虑质心和几何中心不重合情况，外界未知有界扰动的影响和系统动态不确定性，建立运动学及动力学运动模型。利用终端滑模观测器（TSMO）在有限时间内逼近外界扰动和系统动态不确定性。[结果]通过时变对称有限时间BLF稳定性分析验证了控制系统的稳定性，同时限制系统速度状态防止控制失效，仿真结果表明了机器人在所设计的控制器的控制下平滑且快速的到达期望轨迹。[结论]证明算法可将机器人系统速度状态限制在符合工程实际的区间内。

• 单位
  山东交通学院