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摘要
提出了基于动力学模型的重载轮式移动机器人在工作空间受限工况下的路径跟踪滑模预测控制方法。根据重载移动机器人结构,建立机器人运动学模型和动力学建模,标定出位置误差和姿态角误差;通过泰勒公式对非线性动力学方程线性化,然后利用有限差分法对线性系统进行离散化,再利用全局稳定指数趋近律控制器的位姿误差进行预滑模调节,设计了重载移动机器人的动力学滑模预测控制器;采用Car Sim和Matlab对固定速度、不同速度、固定速度下滑模预测控制与预测控制及扰动等情况下的滑模预测控制器进行联合仿真,验证了机器人滑模预测控制器的路径跟踪控制可行性与有效性。结果表明:基于动力学模型的滑模预测控制方法,结合了滑模控制和预测控制的优点,有效提高了重载移动机器人路径跟踪的速度和稳定性。
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单位自动化学院; 佛山科学技术学院
