本文選題：多移動機(jī)器人系統(tǒng) + 反步法　； 參考：《大連海事大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展,自動化產(chǎn)品控制功能的日漸強(qiáng)大,多機(jī)器人的協(xié)調(diào)合作問題已經(jīng)成為一個重要的研究方向。多機(jī)器人系統(tǒng)相對于單個機(jī)器人具有穩(wěn)定性高、并行執(zhí)行能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。作為多機(jī)器人的協(xié)調(diào)合作問題的主要內(nèi)容,多移動機(jī)器人的編隊控制問題一直是國內(nèi)外專業(yè)學(xué)者研究的熱點(diǎn)課題。本文首先介紹了多移動機(jī)器人編隊控制的研究背景和發(fā)展現(xiàn)狀,接著介紹了編隊控制的一些相關(guān)理論知識,利用反步法以及一致性理論分別設(shè)計了編隊控制策略,主要的研究成果如下:1.針對多移動機(jī)器人編隊控制問題,基于反步法,結(jié)合動態(tài)誤差方程,提出了一個基于領(lǐng)航-跟隨者模型的編隊控制算法。減小了速度控制器的計算量并且實(shí)現(xiàn)了編隊誤差的快速收斂。2.針對反步法設(shè)計的編隊控制算法存在速度突變的問題,利用分流模型的輸出光滑且有界的特點(diǎn),設(shè)計了改進(jìn)后的編隊控制算法,實(shí)現(xiàn)了速度控制器的平滑輸出,獲得了較好的控制效果。3.為了提高控制器的靈活性和容錯能力,基于一致性理論,針對領(lǐng)航者的狀態(tài)不能被所有跟隨者獲取的情況,設(shè)計了一個狀態(tài)觀測器,進(jìn)而提出了一個編隊控制策略,實(shí)現(xiàn)了編隊控制的目標(biāo)。利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論以及Barbalat引理證明了上述算法的穩(wěn)定性,最后通過Matlab仿真驗(yàn)證了算法的有效性并實(shí)現(xiàn)了理想的控制效果。
[Abstract]:With the rapid development of robot technology and the increasingly powerful control function of automated products, the coordination and cooperation of multi-robots has become an important research direction.Compared with a single robot, the multi-robot system has the advantages of high stability and strong parallel execution ability.As the main content of the coordination and cooperation of multi-robot, the formation control of multi-mobile robot has been a hot topic studied by domestic and foreign experts.This paper first introduces the research background and development status of formation control of multi-mobile robots, then introduces some related theoretical knowledge of formation control, and designs the formation control strategy using backstepping method and consistency theory respectively.The main research results are as follows: 1: 1.A formation control algorithm based on piloting-follower model is proposed for multi-mobile robot formation control based on backstepping method and dynamic error equation.The computation of the speed controller is reduced and the fast convergence of the formation error is realized.Aiming at the problem of sudden speed change in the formation control algorithm designed by the backstepping method, an improved formation control algorithm is designed based on the smooth and bounded output of the shunt model, and the smooth output of the velocity controller is realized.Better control effect. 3.In order to improve the flexibility and fault-tolerant ability of the controller, a state observer is designed to improve the flexibility and fault tolerance of the controller, and a formation control strategy is proposed based on the consistency theory.The target of formation control is realized.The stability of the algorithm is proved by using Lyapunov stability theory and Barbalat Lemma. Finally, the effectiveness of the algorithm is verified by Matlab simulation and the ideal control effect is realized.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1755564