輪式機器人縱向滑移迭代學習軌跡跟蹤控制

游東亞， 崔立志， 卜旭輝， 趙栩楊， 侯 銳

(河南理工大學，河南 焦作 454000)

0 引言

輪式移動機器人的應用范圍比較廣泛，相比于其他類型機器人具有更好的靈活性和較大的活動范圍。輪式移動機器人是一個典型的時變、強耦合非線性復雜系統(tǒng)，實現(xiàn)對其精確和快速的控制是機器人完成任務的前提。目前對于移動機器人控制研究多是假設滿足車輪“純滾動無滑動”即完美運行狀態(tài)，但輪式機器人在實際工作中，由于道路濕滑、泥濘或者車輪轉(zhuǎn)彎，很容易產(chǎn)生滑移(包括縱向、橫向滑移)從而嚴重影響機器人的控制效果，甚至導致機器人失控，執(zhí)行任務失敗，因此研究移動機器人的滑移問題對提高機器人控制效果有著重要意義。

當前有些文獻針對機器人及其滑移問題做出一些研究，文獻[1]借助鏈式系統(tǒng)理論，將帶有滑移擾動的系統(tǒng)運動模型轉(zhuǎn)化為一個受擾鏈式模型，然后設計變結(jié)構(gòu)魯棒控制器;文獻[2]針對輪式機器人縱向滑移參數(shù)未知的軌跡跟蹤控制問題設計了滑模觀測器并進行估計，通過低通濾波器減少抖振；文獻[3]利用兩個未知縱向滑移參數(shù)描述機器人左、右輪的縱向打滑程度，并設計自適應反饋控制律，應用極點配置方法在線調(diào)整控制器增益；文獻[4]研究了未知輪子滑移干擾問題，設計了自抗擾反步控制器對打滑干擾進行實時估計與補償；文獻[5-6]針對多移動機器人編隊控制問題，分別提出了任意初始條件下的迭代學習編隊控制算法和滑移擾動下的自適應編隊控制算法。……