轮式移动机器人固定时间轨迹跟踪控制
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作者:
作者单位:

1. 上海海事大学 物流科学与工程研究院,上海 201306;2. 西北工业大学 自动化学院,西安 710072

作者简介:

通讯作者:

E-mail: nemo127@163.com.

中图分类号:

TP273

基金项目:

国家自然科学基金项目(62073212);上海市自然科学基金项目(23ZR1426600);中国高校产学研创新基金项目(2021ZYB05004).


Fixed-time trajectory tracking control of a wheel mobile robot
Author:
Affiliation:

1. Institute of Logistics Science and Engineering,Shanghai Maritime University,Shanghai 201306,China;2. School of Automation,Northwestern Polytechnical University,Xián 710072,China

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    摘要:

    针对存在外部干扰的轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出一种固定时间轨迹跟踪控制方案.首先,对于轮式移动机器人的运动学误差模型,基于一种新颖的积分滑模面设计固定时间运动学速度控制器,使跟踪误差在固定时间收敛到原点所在的邻域内;其次,对于轮式移动机器人的动力学模型,设计固定时间干扰观测器对外部干扰信息进行估计,提出一种固定时间轨迹跟踪控制器,以确保动力学系统的固定时间稳定性,实现轮式移动机器人的高精度轨迹跟踪控制;最后,通过仿真结果验证所设计的轨迹跟踪控制方案的有效性.

    Abstract:

    This work investigates the problem of fixed-time trajectory tracking control for a nonholonomic wheeled mobile robot(WMR) under the external disturbance. The novel integral sliding mode surface(ISMS) based fixed-time kinematic velocity controllers are first designed for the kinematic error model of the WMR, which can guarantee the tracking errors converge to the small neighborhoods of origin in a fixed time. Subsequently, a continuous fixed-time disturbance observer is developed to estimate the external disturbance for the dynamic model of the WMR. Then, a trajectory tracking controller is designed based on the ISMS to ensure the fixed-time stability of the dynamic system, which achieves the high precision trajectory tracking control of the WMR. Finally, the simulation results illustrate the effectiveness and superiority of the proposed approach.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李波,王成虎,马玲,等.轮式移动机器人固定时间轨迹跟踪控制[J].控制与决策,2024,39(3):845-852

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  • 在线发布日期: 2024-02-25
  • 出版日期: 2024-03-20
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