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        移動機(jī)器人生物啟發(fā)式變結(jié)構(gòu)軌跡跟蹤控制

        2018-05-14 13:31:18馬曉敏劉丁辛菁張友民
        關(guān)鍵詞:移動機(jī)器人

        馬曉敏 劉丁 辛菁 張友民

        摘 要:針對移動機(jī)器人反演軌跡跟蹤控制中的速度跳變與速度跟蹤問題,提出一種采用生物膜電壓模型和反演滑模方法的移動機(jī)器人生物啟發(fā)式變結(jié)構(gòu)軌跡跟蹤控制系統(tǒng)。首先基于移動機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)模型建立位姿跟蹤回路,即利用生物啟發(fā)式膜電壓模型獲取虛擬的位姿誤差信號,并結(jié)合Lyapunov函數(shù)設(shè)計(jì)反演控制器來解決速度跳變;然后考慮移動機(jī)器人的動力學(xué)模型設(shè)計(jì)速度跟蹤回路,構(gòu)造基于組合趨近律的滑模變結(jié)構(gòu)力矩控制器來保證速度跟蹤;接下來,根據(jù)Lyapunov理論對所提系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行證明;最后,以iRobot Create移動機(jī)器人為控制對象進(jìn)行直線、圓和折線軌跡跟蹤控制的仿真研究。通過分析比較初始階段和拐點(diǎn)處的跟蹤誤差、速度和力矩,驗(yàn)證了所提系統(tǒng)的有效性。

        關(guān)鍵詞:移動機(jī)器人;生物膜電壓模型;軌跡跟蹤;反演控制;滑模變結(jié)構(gòu)

        中圖分類號:TP 273

        文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號:1007-449X(2018)07-0097-10

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