非完整移动机器人轨迹跟踪:自适应模糊滑模控制

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"移动机器人的自适应模糊滑模动力学控制是2011年的一篇学术论文,主要探讨了非完整移动机器人的轨迹跟踪控制问题。该论文提出了一种结合自适应分流运动学控制和自适应模糊滑模动力学控制的混合控制策略。这种方法旨在解决由于初始位姿偏差大而导致的速度波动问题,并通过滑模控制应对机器人的参数和非参数不确定性。通过采用带有自适应调节算法的模糊控制,可以调整滑模控制的增益,增强系统对随机不确定性的适应性,减少输入抖振。论文运用Lyapunov方法确保了控制系统的稳定性和收敛性。仿真结果证实,这种控制器能够产生平滑的速度输出,有效消除非完整移动机器人的跟踪误差。" 这篇论文的关键知识点包括: 1. **自适应分流运动学控制**:这是一种控制策略,用于处理因初始位置和姿态偏差引起的快速速度变化。它有助于确保机器人在面对大范围偏差时仍能稳定运行。 2. **自适应模糊滑模控制**:滑模控制是一种具有稳定性和鲁棒性的控制方法,能应对系统参数和非参数不确定性。而模糊控制则利用模糊逻辑系统调整滑模控制的增益,增强了系统对随机不确定性的适应能力。 3. **Lyapunov方法**:这是一种用于分析和设计控制系统稳定性的重要工具,通过构造Lyapunov函数来证明控制系统的稳定性。 4. **动力学控制**:与运动学控制相结合,关注机器人的动力学特性,如力和扭矩的控制,以实现精确的轨迹跟踪。 5. **轨迹跟踪**:这是移动机器人的重要任务,要求机器人能够按照预定路径精确移动。 6. **非完整移动机器人**:这类机器人可能受到某些约束,例如缺少某个自由度或驱动装置,使得其运动不同于全向移动机器人。 7. **输入抖振消除**:在滑模控制中,输入抖振是一个常见问题,模糊控制的引入能够有效地减少这一现象,提高控制性能。 8. **仿真结果**:论文通过模拟实验展示了提出的控制算法的有效性,显示了平滑的速度输出和跟踪误差的显著降低。 这篇论文对于理解如何设计高级控制策略来应对移动机器人在实际应用中面临的复杂环境和不确定性具有重要价值,是移动机器人控制领域的研究进展之一。