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基于EKF和Lyapunov函数的移动机器人轨迹跟踪控制
机 床 与 液 压
Mar.2013 HydromechatronicsEngineering Vo1.41 No.6
DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2013.06.013
TheMobileRobotTrajectoryTrackingControlBasedon
theEKF andtheLyapunovFunction
WANGJing ,JIANGGang
SchoolofManufacturingScienceandEngineering,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang
621010,China
Abstract:Accordingtothefactthatthewheeledmobilerobotsareinfluencedbytheenvironmen.
talfactorinpractice,theinformationofreferencetrajectoryoftherobotwascorrectedbyusing
theemendedKalmanfilter(EKF)algorithm fusionodometry andultrasonicobservationdata.
Basedontherobotdynamicmodel,aglobalasymptoticalstabletrackingcontrollerwasconstruc-
tedbyusingtheLyapunovdirectmethod,andtheglobalstabilityofthesystem wasprovedbyu-
singLyapunovstabilitytheorem.Thesimulationresultsofthispapershowedthatthetracking
controller,whichcombinedboththedatafilteringandLyapunovmethod,hasbeRerefficiency.
Keywords:wheeledmobilerobot,emendedkalmanfiltering,Lyapunovmethod,trajectorytrack-
ing
thetrackingcontrollerwhichpossessesglobalconver-
1.Introduction genceproperty .Buttheslidingmode controllerde—
signstructureiscomplex.
Withthe % eeledMobileRobot(WMR)used Themotion processofrobotmustgathersensor
moreandmorewidely,thedemandofrobotautoma— data,providereferencetrajectoryfortherobot.There
tiondegreeisgettinghigherandhigher.Thecontrol willbenoiseintheacquisitionprocess;therefore,it
ofrobotmovementincludesnavigation path,speed isespeciallyimportanttochooseanappropriatefilte—
and accelera
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