基于視覺反饋的不確定非完整移動機器人的魯棒鎮(zhèn)定.pdf

1、現(xiàn)有的非完整運動學(xué)系統(tǒng)的鎮(zhèn)定和跟蹤控制方案中，運動學(xué)模型大多假設(shè)參數(shù)精確已知，但實際系統(tǒng)的運動學(xué)模型實則存在復(fù)雜的不確定性，主要表現(xiàn)在系統(tǒng)自身未知條件、噪聲、外界干擾等。本文探討更一般情況下非完整移動機器人的不確定模型的魯棒鎮(zhèn)定問題。
　　文章首先闡述了機器人的背景和研究意義。介紹了視覺伺服、完整系統(tǒng)與非完整系統(tǒng)、非完整輪式移動機器人的運動學(xué)模型、動力學(xué)模型和不確定鏈式模型；探討了一般的控制方法，并就自適應(yīng)控制法、反步控制法、變結(jié)

2、構(gòu)控制法以及在現(xiàn)代控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用進行闡述。然后利用視覺反饋機制結(jié)合李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，對帶有未知參數(shù)的(2,0)型和(1,1)型輪式移動機器人，基于已有的運動學(xué)模型和鏈式模型，運用輔助變量法和新的控制輸入兩種方法，分別設(shè)計了鎮(zhèn)定控制器。最后研究了帶有未知相機參數(shù)的(1,2)型機器人的指數(shù)鎮(zhèn)定問題?；谝曈X反饋和狀態(tài)輸入變換，推出一種非完整機器人的不確定鏈式模型，并運用狀態(tài)縮放和切換技術(shù)，提出鎮(zhèn)定控制器。通過Matlab仿真，結(jié)果驗

3、證了所提出方法的有效性。
　　本文的創(chuàng)新之處是實現(xiàn)更一般情況下非完整不確定機器人的鎮(zhèn)定問題，利用輔助變量法和控制輸入法所設(shè)計的控制器不僅實現(xiàn)了系統(tǒng)狀態(tài)的指數(shù)收斂，同時克服了對系統(tǒng)初始狀態(tài)的限制。即需要實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)指數(shù)收斂的同時，無須系統(tǒng)初始狀態(tài)滿足特定條件。且對比發(fā)現(xiàn)兩種控制器不但能夠使得系統(tǒng)的狀態(tài)指數(shù)穩(wěn)定，而且兩種變換形式具有高度的統(tǒng)一性。本文所提的控制方案不僅豐富了系統(tǒng)控制理論的內(nèi)容，并且對于輪式移動機器人具有重要的實際意義。