全方位移动机器人自抗扰控制：无源性方法

"这篇学术论文主要探讨了全方位移动机器人的轨迹跟踪控制问题，尤其是在面临外界干扰和系统参数不确定性的情况下。作者提出了一个基于无源性的自抗扰控制策略，旨在提高控制精度和鲁棒性。该方法利用扩张状态观测器来估计系统扰动，并在控制器设计中加入扰动补偿项，以减少干扰和不确定性对系统性能的影响。通过运用系统的无源性质和Lyapunov稳定性理论，论文证明了在所提控制器作用下的闭环系统是BIBO（有界输入有界输出）稳定的。仿真结果证实了该控制方法具有快速响应、高精度以及对系统外扰和模型参数不确定性较强鲁棒性的优点。该研究对于移动机器人控制领域具有重要的理论与实践价值。" 在这篇论文中，核心知识点包括： 1. **全方位移动机器人**：这是一种能够沿任意方向移动的机器人，通常由多个驱动轮组成，具有灵活的运动能力。 2. **轨迹跟踪控制**：这是控制系统的一个关键任务，目标是使机器人按照预设的轨迹精确移动。 3. **外界干扰和系统参数不确定性**：在实际应用中，机器人系统可能会受到各种不可预测的外部因素影响，如环境变化、机械磨损等。同时，系统参数也可能存在不确定性，这都会影响控制效果。 4. **基于无源性的自抗扰控制**：无源性是控制系统的一种特性，表示系统能通过内部能量交换维持稳定。自抗扰控制则是一种能够主动抵消扰动的控制策略，通过实时估计并补偿扰动，增强系统的稳定性。 5. **扩张状态观测器**：这是一种扩展的系统状态估计工具，可以估计未被直接测量的系统变量，如扰动。 6. **扰动补偿项**：在控制器设计中引入的额外信号，用于抵消估计到的系统扰动，从而改善控制性能。 7. **Lyapunov稳定性理论**：这是分析动态系统稳定性的重要数学工具，通过构造Lyapunov函数，可以证明系统的稳定性。 8. **BIBO稳定性**：有界输入有界输出稳定性，意味着如果系统的输入是有限的，那么输出也将保持有限，这是控制系统设计中的一个重要标准。 该研究的创新点在于将无源性和自抗扰控制相结合，提高了全方位移动机器人的轨迹跟踪控制性能，尤其是在面对不确定性和干扰时的鲁棒性。