輪式移動(dòng)機(jī)器人的先進(jìn)滑模軌跡跟蹤控制研究

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1、１分類號(hào)：ＴＰ２４２學(xué)校代碼：０３６３密級(jí)：公開學(xué)號(hào)：２１４０２３０１１２雜歡又錠未毒ＡｎｈｕｉＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ碩±學(xué)位論文題目輪式移動(dòng)機(jī)器人的先進(jìn)滑模軌跡跟蹤控制研究論文作者李小鳳指導(dǎo)教師黃宜慶副教按陳其寬高級(jí)工程師控制工程學(xué)科Ｃ專業(yè)）研究方向運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)論文提交日期：２０１６年６月８日分類號(hào)：ＴＰ２４２單位代碼：１０３６３２１４０２３０１１２密級(jí)；公開學(xué)號(hào)?。犔疲壞枯喪絼?wù)巧化巧人的先進(jìn)巧巧軌跡巧度巧制研巧英文并列

2、巧ＢＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＡＤＶＡＮＣＥＤＳＬＩＤＩＮＧＭＯＤＥＴＲＡＪＥＣＴＯＲＹＴＲＡＣＫＩＮＧＣＯＮＴＲＯＬｆＯＲＡＷＨＥＥＬＥＤＭＯＢＩＬＥＲＯＢＯＴ學(xué)生姓名：李小鳳指導(dǎo)教師：黃宜慶融教巧陳其簾高級(jí)工程師專業(yè)：控制工鴉研巧方向：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)論文答辯日期：２０１６年６月３曰安徽工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：。我恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)斤研究工作所取得的成果。除文中已明確注明和引用的

3、內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，我對(duì)所寫的內(nèi)容負(fù)責(zé)，并完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：＾曰化年《月／曰安徽工程大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。同意學(xué)校保臂并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本文授權(quán)安徽工程大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。□保密，在年解密后適用

4、本版權(quán)書。＿本學(xué)位論文屬于不保密□學(xué)位論文作者簽名：巧指導(dǎo)教師簽名戶分＾＾＊曰期：Ｗ年《月如曰期＊＾年＜月＾曰安微工程大學(xué)碩立學(xué)位論文輪式移動(dòng)機(jī)器人的先進(jìn)滑模軌跡跟蹤控制研究摘要近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人工智能機(jī)器人技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)深入到人類社會(huì)生活的各個(gè)方面一。定意義上來(lái)說(shuō)，智能機(jī)器人技術(shù)的運(yùn)用代表了一個(gè)國(guó)家先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展。其中，輪式移動(dòng)機(jī)器人由于其自重輕，承重能力強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)靈活等優(yōu)勢(shì)，在人類生產(chǎn)和生活中的各個(gè)方面都表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。輪式移動(dòng)機(jī)器人的軌跡跟蹤控制問題己經(jīng)

5、成為目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而，目前關(guān)于輪式移動(dòng)機(jī)器人的軌跡跟蹤控制大多數(shù)集中在二維平面內(nèi)，研究者很少關(guān)注輪式移動(dòng)機(jī)器人的Ｈ維斜面跟蹤控制問題，這通常也約束了輪式移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍。因此，對(duì)輪式移動(dòng)機(jī)器人的Ｈ維斜面軌跡跟蹤控制問題的研究具有十分重要的意義一。本文針對(duì)類非完整輪式移動(dòng)機(jī)器人，建立了蘭維斜面運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和位姿方程；利用先進(jìn)滑?？刂品剑崳姺▽?shí)現(xiàn)Ｈ維斜面軌跡跟蹤控制：通過設(shè)計(jì)輪式移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)驗(yàn)證本文先進(jìn)滑?？刂品椒ǖ挠行?。具體研巧內(nèi)容如下：首先一，通過重建輪式移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，建立了類非完整

6、輪式移動(dòng)機(jī)器人在二維平面和Ｈ維斜面上的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和位姿方程，采用反演方法設(shè)計(jì)切換函數(shù)，同時(shí)結(jié)合反演控制方法與滑?？刂品椒ǎ崳姷膬?yōu)點(diǎn)一，設(shè)計(jì)了種自適應(yīng)反演滑?？刂破?，實(shí)現(xiàn)了非完整輪式移動(dòng)機(jī)器人的蘭維斜面軌跡跟蹤控制。最后將反演滑?？刂品椒ㄅc傳統(tǒng)ＰＩＤ控制方法相比較，仿真結(jié)果說(shuō)明了本文方法在移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟Ｉ安徽工程大學(xué)碩±學(xué)位論文蹤控制方面具有更高的控制精度和更快的收斂速度一。進(jìn)步，本文設(shè)計(jì)了一種非線性干擾觀測(cè)器，在線估計(jì)外界未知干擾，用于補(bǔ)償反演滑?？刂破鳌Ｍㄟ^與傳統(tǒng)反演滑?？刂萍夹g(shù)比較，數(shù)值仿真結(jié)果說(shuō)明

7、基于干擾觀測(cè)器的反演滑?？刂品椒ㄔ谝欢ǔ潭壬蠝p弱或消除了外界干擾的影響，保證了巧環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次，針對(duì)非完整輪式移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，分析滑?？兀崳娭葡到y(tǒng)抖振產(chǎn)生的原因一，提出了種基于模糊滑?？刂频妮喪揭苿?dòng)機(jī)器人Ｈ維斜面軌跡跟蹤控制方法，該方法有效地消除和削弱了傳統(tǒng)滑?？刂浦挟a(chǎn)生的抖振一。進(jìn)步，將提出的模糊滑模Ｈ維斜面軌跡跟蹤控制技術(shù)與傳統(tǒng)ＰＩＤ控制技術(shù)相比較，仿真結(jié)果表明該控制方法在移動(dòng)機(jī)器人Ｈ維絲面軌跡跟蹤控制中表現(xiàn)出來(lái)的控制精度、收斂速度及全局穩(wěn)定性更優(yōu)。同時(shí)，考慮了，本文在此部分研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)

8、上輪式移動(dòng)機(jī)器人模糊滑模控制系統(tǒng)中存在外界干擾情況，設(shè)計(jì)了基于非線性干擾觀測(cè)器的模糊滑模控制器，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人的軌跡跟蹤控制，通過相應(yīng)的數(shù)值