移动小车的轨迹跟踪控制

对由运动学模型描述的二自由度移动小车的跟踪问题进行研究。利用终端滑动模态技术设计控制律,使得移动小车能在有限时间内完全跟踪转动速度不为零的期望轨迹。仿真结果表明了该方法的有效性。     

移动小车轨迹跟踪的力矩控制

讨论了移动小车的轨迹跟踪控制。在速度控制的基础上,利用控制Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数（ｃｌｆ）,基于小车动力学模型设计具有渐近收敛性的力矩反馈控制律,使人有更广泛的工程实践意义。仿真结果表明了该控制律的有效性。     

自主移动小车轨迹跟踪的参数优化及仿真研究

控制律中参数的选取在很大程度上影响着自主移动小车的轨迹跟踪精度,但很少有人考虑参数的优化取值问题。首先,该文将轨迹跟踪控制变量转换至小车车轮上以确保控制能在实际系统中实现;然后,用遗传算法对控制律中的参数进行优化设计,并用MATLAB进行了仿真研究。仿真结果表明：控制参数的选取对自主移动小车的轨迹跟踪精度影响很大;相同的控制参数对在不同的自主移动小车初始位姿下的轨迹跟踪控制效果不同;通过优化控制参数以提高自主移动小车的轨迹跟踪精度是可行与有效的。     

同时镇定渐近跟踪与干扰抑制

基于同时镇定控制器参数化结果和消除系统稳误差的内模原理,讨论了SISO系统同时镇定渐近跟踪与干扰抑制的控制设计问题,通过选择控制器中的自由参数,对控制器的极点作插值限制,实现了对参考信号和干扰信号内模配置,具体算例说明方法简单而有效。     

智能车路径跟踪控制

智能车路径控制通常分为路径规划和路径跟踪两级。本文着重研究基于定位信息的路径跟踪.文中提出的方法无需确知智能车动力学模型,实践证明,有较高的路径控制精度。     

履带移动平台带边界层bang-bang路径跟踪控制

为实现无法闭环调速的开关阀控履带移动平台路径跟踪,考虑到平台速度低且可原地转向的特点,基于纯追踪算法,提出不需要底层轮速控制的带边界层bang-bang路径跟踪控制算法。根据几何及运动学关系,建立履带移动平台目标点追踪模型;以航向角偏差作为切换函数,通过bang-bang算法控制两侧履带正反转,引入边界层厚度参数,以减小电磁阀开关频率;根据李雅普诺夫稳定性理论,证明了边界层外系统各状态均是稳定的,但边界层内航向角偏差在原点处是不稳定的,且前视距离越小,航向角偏差发散越快。基于Matlab/Simulink和Recurdyn联合仿真平台,选择矩形目标路径,仿真验证了不同前视距离下bangbang算法的路径跟踪效果,并与闭环调速的纯追踪算法进行对比。搭建样机试验平台,对bang-bang路径跟踪控制算法进行地面试验。仿真和试验结果表明,bang-bang路径跟踪控制算法可控制开关阀控履带移动平台实现对直线或折线路径的跟踪,且算法在转角处跟踪精度高于闭环调速的纯追踪算法路径,稳态误差小于9cm,满足煤矿机器人自主导航行走要求。     

自平衡小车LQR-PID平衡与路径跟踪控制器设计北大核心CSCD

基于两轮自平衡小车,运用拉格朗日函数法构建了系统的动力学方程,将其非线性模型在工作点附近线性解耦为直线与转向两种运动状态。提出了一种综合考虑平衡控制和位置/方向随动控制的LQR-PID混合最优控制器,引入位置角与转向角偏差的积分项,通过LQR最优算法优化PID参数,改善了系统的动态性能,使小车具有良好的轨迹跟踪性能的同时能量消耗最少。仿真实验表明该算法能使平衡小车在保持动态平衡的前提下对指定轨迹进行的良好跟踪,具有较快的动态响应速度,对干扰具有良好的鲁棒性。     

非完整轮式机器人的鲁棒同步编队跟踪及镇定控制

本文研究了受到建模不确定性影响和输入限制的非完整轮式机器人的同步编队跟踪和编队镇定问题.首先,基于领航–跟随策略,确定了编队构型的数学表达形式.其次,通过定义含有辅助控制量的跟踪误差,设计了一种具有统一结构的分布式运动学控制器,可使跟随者实现对复杂期望轨迹的跟踪,包括时变轨迹和固定点等.然后,针对建模不确定性影响和输入限制,基于反步法、模糊控制方法和Lyapunov控制理论,设计了一种饱和动力学控制器,使得系统的闭环跟踪误差全局收敛至零点附近有界领域内.最后,通过对比仿真实验,验证了本文控制方法的有效性.     

智能小车运行控制系统的研究

本文是基于AT89S51系列MCU芯片上开发的智能小车系统,具有路径识别和智能驾驶功能,通过寻线、红外线、碰撞等传感器等电路及模块,可以达到对智能小车的速度、位置、运行状况的测量,并将测量数据传送至单片机进行逻辑处理,再由单片机根据所检测的各种电平实现对智能小车的控制。     

受非完整约束移动机器人的跟踪控制

讨论受非完整约束移动机器人运动学模型和动力学模型的跟踪控制问题.通过把它们化成统一的标准型,提出了新的动态跟踪控制器.这些控制器具有维数低和没有奇异点的优点.仿真结果表明了所提出控制方法的有效性.     

移动机器人的动态路径规划及控制

本文阐述了两类机器人的导航方法:第一类方法是,先生成整个路径,然后进行路径跟踪控制;第二类方法是所谓的势场方法,即利用人工势场直接进行运动控制.在此基础上,我们提出了用于移动机器人系统导航的动态路径规划-控制方法.系统根据环境信息对路径进行动态的生成与控制,从而与实际环境实现了闭环,增加了对系统的稳定性和对环境的适应能力.     

非完整链式系统的输出跟踪控制--动态扩展线性化方法

针对非完整单链和多链系统,利用动态反馈线性化技术设计了输出跟踪控制器.证明了当满足一定的条件时,通过选择适当的输出变量并利用动态反馈可使非完整链式系统实现输入-输出完全线性化,从而可设计线性控制器跟踪期望的运动轨迹.最后以移动小车的跟踪控制为例,通过仿真验证了文中方法的有效性.     

基于全局视觉的轮式移动机器人轨迹跟踪控制

将视觉伺服控制思想引入到全局视觉条件下的轮式移动机器人轨迹跟踪控制中,提出一种基于消除图像特征误差的控制方法.讨论并推导了包含电机模型的非完整移动机器人动力学方程,设计了鲁棒速度跟踪控制器.实验结果证明了文中方法的有效性.􀁱     

带一个拖车的移动机器人小车的一种路径跟踪控制方法

本文的研究主要是针对开放研究实验室资助课题“两轮驱动小车在笛卡尔空间的控制”进行的，本文利用时间变换的方法建立了一个拖车的移动机器人的运动学模型，并且利用坐标变换和状态反馈对所建立的非线性模型进行了精确线性化，提出了一种控制算法，在仿真中验证了这种算法的可行性。     

基于车体加速度反馈的轮式移动机器人轨迹跟踪控制研究

本文分析了轮式移动机器人在运行过程中由于动力 学不确定性引起的力矩扰动，并提出了一种基于传感器的移动机器人控制方法．在利用线加 速度传感器实时测量机器人车体加速度信号的基础上，实现了车体加速度反馈控制，实验 证明了该方法的有效性．     

农业轮式移动机器人反演自适应滑模轨迹跟踪控制

为提高农业轮式移动机器人路径跟踪控制的鲁棒性,提出一种基于农业轮式移动机器人反演自适应滑模控制策略。运用反演控制设计其运动学控制律,保证位置跟踪误差渐进收敛到零;根据动力学模型,设计自适应滑模动力学控制律,实现农业轮式移动机器人左右轮平稳的运行;运用李雅普诺夫定理保证闭环系统的最终一致稳定性。仿真实验验证了该方法的有效性和优越性,能够实现正弦型曲线路径跟踪。     

分支点邻域内的奇异路径跟踪

在非冗余机械臂运动学的分支奇异点邻域内，由于出现逆运动学解的分支 现象，用基于零空间的拟弧长法求解路径跟踪问题会遇到困难．为此，本文通过计算分支点 的局部模型，提出从分支点开始向两侧延拓的解曲线计算方法，有效地完成了路径跟踪求解 ，在关节空间获得光滑的运动轨迹．     

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.     

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．