基于观测器的轮式移动机器人路径跟踪控制

研究基于状态观测器的轮式移动机器人的路径跟踪控制问题.首先简要回顾了基于状态反馈的移动机器人的路径跟踪控制问题;进而通过适当的状态变换将移动机器人模型转换为合适的形式,并在移动机器人的位置可以测量的情况下设计了一种可保证状态观测误差指数收敛的状态观测器;最后结合状态反馈路径跟踪控制器和所设计的观测器得到了一种基于观测器的路径跟踪控制器,该控制器可以保证移动机器人的运动轨迹指数收敛到期望路径上.仿真结果证实了所提出的基于观测器的路径跟踪控制器的有效性.     

基于视觉导航的轮式移动机器人横向最优控制

近年来，基于机器视觉导航的轮式移动机器人在农业领域中被广泛研究．本文运用 最优控制算法对其进行横向控制，但是，农田非结构化自然环境的机器视觉识别耗时导致反 馈通道传输延迟明显，最优控制器的性能因之而下降．因此，本文又根据轮式移动机器人运 动学模型预测其行为，修正了滞后的反馈信息．仿真结果表明，该算法能实现轮式移动机器 人精确可靠的横向控制，具有较强的纵向速度自适应能力．     

滑动与打滑条件下的轮式移动机器人自抗扰跟踪控制

针对具有未知的滑动与打滑的轮式移动机器人(WMR),提出了一种基于自抗扰思想的跟踪控制策略.首先建立了滑动与打滑条件下的轮式移动机器人动力学模型.其次,由反步法设计运动学控制器,基于模型设计线性扩张观测器和动力学控制器,并给出了控制器稳定性分析.最后与积分滑模控制进行了仿真对比,结果表明该控制方法的误差收敛速度更快.观测器能够精确估计滑动与打滑及动力学不确定性对机器人的扰动,提高了轮式移动机器人轨迹跟踪的鲁棒性.     

存在滑移和侧滑的轮式移动机器人轨迹跟踪

轮式移动机器人由于存在非完整性约束,其轨迹跟踪有一定挑战性.实际机器人运动中由于轮胎变形或其他原因,往往存在侧滑和滑移,对存在滑移的轮式移动机器人进行了研究,对其建立运动学模型,对存在滑移的轮式移动机器人的轨迹跟踪进行研究.基于Iyapunov函数,提出了轨迹跟踪控制算法,最后使用Matlab进行仿真,证明该控制算法具有快速,精确,全局稳定的良好特性.     

多传感器数据融合在轮式机器人朝向角控制中的应用

针对轮式全向移动机器人运动时容易产生朝向角偏差这一问题,分析了轮式全向移动机器人的运动模型,对当前普遍采用的仅依靠编码器反馈的朝向角控制方法进行改进,将MEMS陀螺仪和数字罗盘应用到机器人系统中,提出了基于多传感器数据融合的朝向角控制方法,提高了朝向角的控制精度.通过实验数据和在机器人足球比赛中的实际表现,证明了该方法...     

基于互联网技术的远程机器人控制器设计

采取利用互联网、IEEE802．11x无线局域网及移动电话网的方法，为轮式移动机器人设计具有视觉功能的远程无线控制器，实现远程无线控制轮式移动机器人的控制器软件、硬件的基本结构和设计方法。设计的两种嵌入式控制器分别在局域网和日本的3G无线移动电话网上进行了实验，在具有视觉功能的轮式移动机器人上实现了利用浏览器通过网络对轮式移动机器人进行远程无线操作控制，并在远程操作计算机上通过网络利用浏览器获取机器人实时视觉图像。     

基于RTK-GPS的轮式移动机器人轨迹跟随控制

针对轮式移动机器人的轨迹跟随问题,提出了一种基于RTK-GPS(real-time kinematic GPS)的轨迹跟随控制方法.首先,将GPS(全球定位系统)轨迹地图和机器人实时的RTK-GPS经提出的坐标转换模型转换到同一平面坐标系.因为RTK-GPS受干扰时会出现GPS点跳变,所以采用标准卡尔曼滤波器进行滤波,用最优估计值作为机器人真实的位置.通过遍历轨迹地图找寻初始最近目标点,然后不断更新目标点并采用角度偏差比例-微分控制器实时控制机器人的转向,实现了轮式移动机器人的轨迹跟随.最后,在改型轮式移动机器人上进行了实验,实验结果表明整体算法具有较高的可靠度,跟随具有代表性的"蛇"形轨迹和"8"字形轨迹时分别将偏差控制在0.42 m以内和0.67 m以内.     

具有参数不确定性的轮式移动机器人自适应backstepping控制

针对参数不确定的轮式移动机器人的轨迹跟踪问题,设计自适应跟踪控制器.基于移动机器人的动力学模型,采用backstepping积分方法,通过逐步递推选择适当的Lyapunov函数,设计基于状态反馈的自适应控制器,并进行了相应的稳定性分析.与传统PID控制进行仿真对比,结果表明提出的自适应控制策略能较好地补偿系统参数摄动的影响,提高了移动机器人的轨迹跟踪性能和鲁棒性.     

不确定轮式移动机器人的任意轨迹跟踪

本文研究参数不确定轮式移动机器人的任意轨迹跟踪统一控制问题.通过引入坐标变换、输入变换和辅助动态,将机器人模型转换为合适的形式;进而运用Lyapunov方法和自适应技术设计了一种自适应统一控制器,该控制器可以保证跟踪误差全局一致最终有界,且最终界大小可以通过调整控制器参数而任意调节.仿真结果验证了控制律的有效性.     

基于惯性测量单元的轮式机器人轨迹跟踪仿真

针对轮式机器人轨迹跟踪质量下降问题,提出基于惯性测量单元(IMU)的轮式移动机器人轨迹跟踪控制方法.通过两个惯性测量单元(IMU)来建立轮式机器人的速度、角速度计算模型,针对轮式移动机器人执行中的差动命令对轮式机器人实施闭环控制;设计轮式机器人工作轨迹参考量,结合动力学模型提出轮式机器人轨迹跟踪控制器,使轮式机器人可以在指定的轨迹上进行跟踪.实验结果表明,提出的方法能够使轮式移动机器人的轨迹跟踪误差更小,跟踪结果更精准.     

动态非完整控制系统的指数镇定及其在一类车式机器人中的应用

本文研究了用动力学方程表示的双输入链式非完整系统的镇定问题，设计出了非连续的指数镇定律，并将其用于一类移动机器人的位姿镇定中．仿真结果表明了该控制律的有效性．     

不确定非完整链式系统的鲁棒镇定

不确定非完整链式系统的镇定问题在过去十年中得到了许多有趣的结果, 涌现出了几类模型和相应的控制方法. 目前已经可以对这方面的发展做出总结. 本文给出了非完整链式系统的模型、镇定控制方法和一些结论, 特别是基于视觉传感器得到了一些新的有趣的不确定链式模型. 同时, 利用新的二步法、视觉反馈、状态缩放变换和切换等技术设计了新的不确定链式模型的鲁棒镇定控制器. 希望这项工作可以做到抛砖引玉, 也可以为这个领域的专家做一个较好的参考.     

不校准视觉参数的非完整运动学系统的鲁棒指数镇定

基于视觉反馈和非完整（1,2）型移动机器人的标准链式形式,探讨了具有不校准视觉参数的机器人的鲁棒镇定问题,得到了这种机器人在图像平面内新的非完整运动学系统的不确定链式模型.借助于状态缩放和切换技术,对非完整不确定链式模型提出了新的指数镇定的时变反馈控制器,并给出了指数镇定的严格证明.仿真结果验证了控制器设计的有效性.     

Robust exponential stabilization of nonholonomic wheeled mobile robots with unknown visual parameters

The visual servoing stabilization of nonholonomic mobile robot with unknown camera parameters is investigated.A new kind of uncertain chained model of nonholonomic kinemetic system is obtained based on the visual feedback and the standard chained form of type (1,2) mobile robot.Then,a novel time-varying feedback controller is proposed for exponentially stabilizing the position and orientation of the robot using visual feedback and switching strategy when the camera parameters are not known.The exponential stability of the closed-loop system is rigorously proven.Simulation results demonstrate the effectiveness of the method proposed in this paper.     

一类不确定非完整动力学系统的时变镇定

对于一类具有未知惯性参数的非完整动力学系统,提出了新的时变自适应镇定律、 将其用于一类移动机器人的位姿镇定中.仿真结果验证了所提控制方法的有效性.     

一类不确定非完整动力学系统的时变镇定

对于一类具有未知惯性参数的非完整动力学系统,提出了新的时变自适应镇定律,将其用于一类移动机器人的位姿镇定中．仿真结果验证了所提控制方法的有效性．     

基于最大反馈线性化的两轮机器人平衡控制

为了对两轮直立式机器人进行平衡控制研究,首先应用一种拉格朗日方法对两轮直立式机器人系统进行动力学建模,以力矩作为模型控制输入并且考虑到了系统无滑动的非完整约束方程.求出了系统的最大相对阶并对非线性系统进行了部分反馈线性化,经过坐标变换和输出反馈得到了2个由两链积分器构成的子系统,外加3个代表系统内动态的非线性方程.根据...     

Adaptive stabilization of uncertain dynamic non-holonomic systems

This paper investigates the stabilization problem of uncertain dynamic non-holonomic chained systems with unknown constant inertia parameters. Globally time-varying adaptive stabilizing control laws for such systems are presented. The application of it to a non-holonomic wheeled mobile robot is described. Simulation results show that the proposed approach is effective.     

链式系统的轨迹跟踪控制

研究了链式系统的轨迹跟踪控制问题,提出一种新的跟踪方案,设计出能实现全局 轨迹跟踪的一维动态控制器,将其用于一类轮式机器人的控制中.仿真结果表明所提方法的 有效性.