不確定非完整運動學系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定.pdf

1、本文探討了非完整輪式移動機器人的不確定鏈式模型、魯棒鎮(zhèn)定和跟蹤控制問題。旨在推出一系列與以往不同的新的不確定運動學系統(tǒng)模型,并且對不確定模型設計新的指數鎮(zhèn)定控制器和動態(tài)反饋跟蹤控制器。本文的主要結果和創(chuàng)新之處有如下幾點:
　　1、基于視覺反饋信息和狀態(tài)-輸入變換,得到了一系列新的非完整不確定鏈式模型并將它們推廣到更為一般的形式。創(chuàng)新之處是:通過固定單目攝相機的視覺反饋模型和狀態(tài)-輸入變換,推導出了未標定攝像機視覺參數的四種非完整機

2、器人、帶有一個拖車和多個拖車的非完整系統(tǒng)的不確定鏈式模型。與以往研究模型不同的是,這些模型的結構不滿足所謂的三角條件,所以,是一系列新的不確定鏈式模型。
　　2、給出了兩種不同情形下的(1,1)型機器人不確定鏈式模型的指數鎮(zhèn)定控制器。創(chuàng)新點是,基于特殊情形下(1,1)型機器人不確定鏈式系統(tǒng)的指數鎮(zhèn)定控制方法,提出了新的更一般情形下的(1,1)型機器人不確定鏈式系統(tǒng)的控制器設計方案,并給出了嚴格證明。
　　3、對于(1,2)型

3、機器人的不確定鏈式系統(tǒng),基于State-scaling、狀態(tài)-輸入變換和切換技術,分別提出了四種不同情形下的新的指數鎮(zhèn)定控制器設計方案。并對每一種情形,給出了嚴格證明和Matlab仿真,驗證了所提出的控制器的正確性。這一章內容是本文的重要創(chuàng)新成果之一。
　　4、研究了兩類機器人不確定非完整系統(tǒng)的軌跡跟蹤問題。首先介紹了基于視覺反饋的(2,0)型機器人不確定系統(tǒng)的動態(tài)反饋跟蹤控制器設計。然后對基于視覺伺服的(1,2)型機器人的不確定

4、鏈式系統(tǒng),借鑒Backstepping方法,構建了兩個變換和Lyapunov函數,提出了新的在特定情形下的自適應動態(tài)反饋跟蹤控制器,該控制器使得跟蹤誤差和動態(tài)變量漸近趨于零。對控制器設計的魯棒性給出了嚴格證明和仿真實驗。
　　總之,非完整輪式移動機器人是一個復雜的非線性系統(tǒng)。由于未標定參數、外部擾動、測量和未建模動態(tài)等不確定性,實際中難以得到非完整系統(tǒng)精確的運動學模型。本文所提出的一系列非完整不確定鏈式模型、對兩種不確定鏈式模型在