20039.非完整輪式移動機(jī)器人的有限時間魯棒性控制算法研究

1、獨(dú)創(chuàng)性申明本人鄭重聲明：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)行研究工作所取得的成果。除文中己注明引用的內(nèi)容以外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：壓崩日期：力。浮手J胡27日摘要摘要非完整系統(tǒng)控制問題是系統(tǒng)控制領(lǐng)域的重要研究方向，同時，由于系統(tǒng)受到非完整約束，也是系統(tǒng)控制領(lǐng)域的研究

2、難點(diǎn)。非完整輪式移動機(jī)器人作為一種典型的非完整系統(tǒng)，在工業(yè)生產(chǎn)、國防和服務(wù)等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在實(shí)際控制系統(tǒng)中，一方面系統(tǒng)總是受各種內(nèi)部、外部擾動和未建模動態(tài)等影響，另一方面實(shí)際系統(tǒng)對收斂速度和精度往往有很高要求，因此考慮輪式移動機(jī)器人的魯棒有限時間控制具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文在考慮擾動的情況下，對輪式移動機(jī)器人的兩類控制問題，分別提出了相應(yīng)的有限時間魯棒控制算法，給出了所提控制算法的嚴(yán)謹(jǐn)理論證明，并通過數(shù)值仿真驗(yàn)證了理論結(jié)果的有

3、效性。主要成果包括：1、針對單個體輪式移動機(jī)器人系統(tǒng)，當(dāng)其速度不可量測時，研究了基于動力學(xué)模型的有限時間魯棒跟蹤控制問題。(i)對于角速度不可量測的情況，通過設(shè)計(jì)有限時間觀測器來觀測角速度和擾動，提出了基于狀態(tài)觀測和擾動前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制器，實(shí)現(xiàn)了輸出信號有限時間跟蹤參考信號；(ii)對于角速度和線速度都不可量測的情況，考慮了一個相對嚴(yán)格的擾動限定條件，重新設(shè)計(jì)觀測器來觀測線速度，并基于速度觀測和擾動補(bǔ)償提出了有限時間輸出反饋跟蹤控制算

4、法。2、針對多個體輪式移動機(jī)器人系統(tǒng)，在基于運(yùn)動學(xué)模型并考慮擾動的情況下，研究了多個體移動機(jī)器人的有限時間魯棒一致性問題。(i)為了實(shí)現(xiàn)這一控制目標(biāo)，我們首先通過坐標(biāo)變換將輪式移動機(jī)器人系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為三階鏈?zhǔn)较到y(tǒng)，把這一三階鏈?zhǔn)较到y(tǒng)看成一個由一階子系統(tǒng)和二階子系統(tǒng)所構(gòu)成的級聯(lián)系統(tǒng)，并針對這兩個子系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)魯棒有限時間一致性算法；(ii)以針對兩個子系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的一致性協(xié)議為基礎(chǔ)，通過一個依賴于時間的切換策略，設(shè)計(jì)了針對多個體輪式移動機(jī)器人系