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基于动力学系统的非完整移动机器人的跟踪控制.pdf
维普资讯
第18卷第5期 系 统 仿 真 学 报@
JournalofSystem Simulation 、，01．18No．5
2006年5月
Mav，2006
基于动力学系统的非完整移动机器人的跟踪控制
肖本贤，张松灿，刘海霞，赵明阳，王群京
(合肥工业大学自动化研究所，合肥 230009)
摘 要-为解决具有两个驱动轮的受非完整约束移动机器人的轨迹跟踪问题，文章从机器人的动力
学和运动学模型出发，设计出一种结构l畸单的控制器，蕾控制嚣利用单神经元用謦的白学习和白
适应能力，来克服未建模的系兢扰动，并用Lyapunov函数对所设计的控制器进行了稳定性分析．
最后仿真结果验证了所设计的控制器的有效性。
关键词l移动机器人；非完整约束；Lyapunov函数；轨迹跟踪
中圈分类号lTP391．9 文献标识码lA 文章编号l1004—731X(2006)05．1263．04
TrackingControlofNonholonomicMobileRobots
Based．onDynamicsModel
XIAOBen—xian，ZHANGSong—can，ⅡUHal-xia，ZHAOMing—yang，WANGQun-jing
(InstituteofIndustrialAutomation。HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009，China)
Abstract：Tosolvetheproblem ofpaht trackingfornonholonomicmobilerobotswiht twodrivablewheels，anew simple
conrtollerwasdesignedbasedonhtedynamicandkinematicmodelsofmobilerobot．Alsotheneuralnetworkwasusedto
dealwithunmodeleddisturbances,andhtestabilityof controllerwasshownthroughtheLyapunovfunction．Finally．hte
effectivenessofhteconrtollerisdemonsrtatedbysimulationresults．
Keywords：mobilerobots；nonholonomicsystem ；Lyapunovfunction；paht rtacking
引 言 1 非完整约束移动机器人的动力学和运动
学模型
非完整移动机器人具有较好的灵活性，可以在无人参与
的情况下，实现自主运动，近年来受到国内外学术界、研究 不失一般性，先来看看具有n维状态的系统模型。由参
机构的广泛重视。在许多实际应用中，要求机器人能够快速 考文献 6、7，具有 n维系统状态的非完整移动机器人模型
精确跟踪指定的路径或目标，因此当前该类问题的研究比较 可以用一般的非完整约束的广义力学系统来描述：
活跃，形成了不同的研究方法。如：计算转矩的方法能够实 (留)+ ( +，()+G(留)+Zd=J8(留) 一 (鼋) (1)
现较好的控制，但它需要
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