基于滑模的機(jī)器人軌跡跟蹤與編隊控制
發(fā)布時間:2021-02-27 07:44
輪式移動機(jī)器人具有易于操作和機(jī)動靈活等特點,被廣泛應(yīng)用于生活服務(wù)業(yè)、安全防御及自動化生產(chǎn)車間等眾多領(lǐng)域。輪式移動機(jī)器人的軌跡跟蹤控制作為輪式移動機(jī)器人應(yīng)用于實際中需要解決的首要問題之一,得到了廣大學(xué)者的關(guān)注。然而,輪式移動機(jī)器人是一種具有非線性、強(qiáng)耦合、多輸入多輸出及參數(shù)不確定等特點的非完整約束系統(tǒng),無法通過平滑的狀態(tài)反饋使系統(tǒng)鎮(zhèn)定,其控制問題具有極大的挑戰(zhàn)性。另一方面,由于滑?刂萍夹g(shù)可以通過控制律的切換,使系統(tǒng)進(jìn)入并維持在具有一定性能的滑模面上運(yùn)行,具有較好的魯棒性和響應(yīng)快速等特點,因此被廣泛應(yīng)用在輪式移動機(jī)器人的控制中。本文采用滑模控制技術(shù)研究了輪式移動機(jī)器人的軌跡跟蹤控制問題,并在此基礎(chǔ)上,研究了多機(jī)器人的領(lǐng)航―跟隨編隊控制算法。具體的研究內(nèi)容如下:(1)考慮輪式移動機(jī)器人質(zhì)心與幾何中心不重合的情況,基于運(yùn)動學(xué)模型,給出了一種基于滑模雙冪次趨近律的軌跡跟蹤控制器設(shè)計算法。首先,以輪式移動機(jī)器人為研究對象,考慮輪式移動機(jī)器人的質(zhì)心與幾何中心不重合的情況,結(jié)合輪式移動機(jī)器人的約束方程,建立了輪式移動機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上得到輪式移動機(jī)器人的軌跡跟蹤誤差模型。然后,基于軌跡...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 移動機(jī)器人軌跡跟蹤研究現(xiàn)狀
1.3 多機(jī)器人編隊研究現(xiàn)狀
1.4 本文結(jié)構(gòu)與主要研究內(nèi)容
第二章 預(yù)備理論知識及相關(guān)方法
2.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制原理
2.2 穩(wěn)定性相關(guān)理論基礎(chǔ)
第三章 基于雙冪次趨近律的快速滑模軌跡跟蹤
3.1 引言
3.2 移動機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型
3.3 移動機(jī)器人的軌跡誤差模型
3.4 快速軌跡跟蹤控制器設(shè)計
3.5 仿真結(jié)果及分析
3.6 總結(jié)
第四章 基于運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)模型的軌跡跟蹤控制
4.1 引言
4.2 移動機(jī)器人的動力學(xué)模型
4.3 運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)控制器設(shè)計
4.3.1 基于反步法的運(yùn)動學(xué)控制器設(shè)計
4.3.2 指數(shù)雙冪次趨近律的滑模動力學(xué)控制器設(shè)計
4.4 仿真結(jié)果及分析
4.5 總結(jié)
第五章 基于領(lǐng)航―跟隨算法的多機(jī)器人編隊控制
5.1 引言
5.2 領(lǐng)航―跟隨編隊模型
5.3 多機(jī)器人編隊滑?刂破髟O(shè)計
5.4 仿真結(jié)果及分析
5.5 總結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
第七章 致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號:3053916
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 移動機(jī)器人軌跡跟蹤研究現(xiàn)狀
1.3 多機(jī)器人編隊研究現(xiàn)狀
1.4 本文結(jié)構(gòu)與主要研究內(nèi)容
第二章 預(yù)備理論知識及相關(guān)方法
2.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制原理
2.2 穩(wěn)定性相關(guān)理論基礎(chǔ)
第三章 基于雙冪次趨近律的快速滑模軌跡跟蹤
3.1 引言
3.2 移動機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型
3.3 移動機(jī)器人的軌跡誤差模型
3.4 快速軌跡跟蹤控制器設(shè)計
3.5 仿真結(jié)果及分析
3.6 總結(jié)
第四章 基于運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)模型的軌跡跟蹤控制
4.1 引言
4.2 移動機(jī)器人的動力學(xué)模型
4.3 運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)控制器設(shè)計
4.3.1 基于反步法的運(yùn)動學(xué)控制器設(shè)計
4.3.2 指數(shù)雙冪次趨近律的滑模動力學(xué)控制器設(shè)計
4.4 仿真結(jié)果及分析
4.5 總結(jié)
第五章 基于領(lǐng)航―跟隨算法的多機(jī)器人編隊控制
5.1 引言
5.2 領(lǐng)航―跟隨編隊模型
5.3 多機(jī)器人編隊滑?刂破髟O(shè)計
5.4 仿真結(jié)果及分析
5.5 總結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
第七章 致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號:3053916
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