三輪全向移動機(jī)器人軌跡跟蹤仿人智能控制.pdf

1、全向移動機(jī)器人具有狹小空間內(nèi)自由運(yùn)動以及機(jī)動性強(qiáng)的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于空間有限以及機(jī)動性要求較高的控制任務(wù)中。完整約束的三輪全向移動機(jī)器人(TOMR, Tree-wheel Omni-directional Mobile Robot)較差速驅(qū)動機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,是典型的多輸入多輸出的復(fù)雜非線性系統(tǒng),實(shí)時運(yùn)動過程中存在強(qiáng)干擾和參數(shù)時變特性,對其進(jìn)行軌跡跟蹤控制較為困難。因此,全向移動機(jī)器人的軌跡跟蹤問題是國內(nèi)外研究難點(diǎn)問題。
　　

2、仿人智能控制器(HSIC, Human-Simulated Intelligent Control)的設(shè)計(jì)是對人的控制行為的模仿,其研究的主要目標(biāo)是模擬人的控制結(jié)構(gòu)和控制行為的方式,特別適合于模型不精確以及復(fù)雜非線性被控對象。
　　針對TOMR的軌跡跟蹤控制問題,本文主要做了以下工作:
　?、偬岢隽艘环N三層結(jié)構(gòu)仿人智能全向移動機(jī)器人軌跡跟蹤控制器。
　　該控制器由仿人智能控制底層執(zhí)行層、動態(tài)參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整層和任務(wù)協(xié)調(diào)層

3、三層構(gòu)成。底層執(zhí)行層針對機(jī)器人運(yùn)動模型非線性對運(yùn)動控制的影響,采用仿人智能控制多模態(tài)底層控制器構(gòu)成了基本控制單元;動態(tài)參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整層針對實(shí)時運(yùn)動控制過程中存在的強(qiáng)干擾及系統(tǒng)的時變特性,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線實(shí)時改變底層執(zhí)行層各基本控制單元的控制參數(shù),達(dá)到優(yōu)化各個基本控制單元的控制效果;頂層為任務(wù)協(xié)調(diào)層,根據(jù)系統(tǒng)和環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行規(guī)劃,控制各基本控制單元及其動態(tài)參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整的工作狀態(tài)。
　?、诖罱嘶凇邦惖刃А睜顟B(tài)空間模型的TOMR仿真