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轮式移动机器人的Back-stepping滑模模糊自适应轨迹跟踪控制

赖欣 陆阳 周乐 马伟

赖欣, 陆阳, 周乐, 马伟. 轮式移动机器人的Back-stepping滑模模糊自适应轨迹跟踪控制[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(12): 1834-1840. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180141
引用本文: 赖欣, 陆阳, 周乐, 马伟. 轮式移动机器人的Back-stepping滑模模糊自适应轨迹跟踪控制[J]. 机械科学与技术, 2018, 37(12): 1834-1840. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180141
Lai Xin, Lu Yang, Zhou Le, Ma Wei. Trajectory Tracking with Back-stepping Sliding Mode Fuzzy Adaptive Control for Wheeled Mobile Robot[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(12): 1834-1840. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180141
Citation: Lai Xin, Lu Yang, Zhou Le, Ma Wei. Trajectory Tracking with Back-stepping Sliding Mode Fuzzy Adaptive Control for Wheeled Mobile Robot[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2018, 37(12): 1834-1840. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180141

轮式移动机器人的Back-stepping滑模模糊自适应轨迹跟踪控制

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180141
基金项目: 

国家安监局2018安全生产重大事故防治关键技术项目 sichuan-0006-2018AQ

西南石油大学科研启航计划项目 2015QHZ010

石油天然气装备教育部重点实验室项目 OGE201702-06

详细信息
    作者简介:

    赖欣(1981-), 副教授, 研究方向为智能仪器、机器人技术与深度学习, sweatstar@126.com

  • 中图分类号: TP242

Trajectory Tracking with Back-stepping Sliding Mode Fuzzy Adaptive Control for Wheeled Mobile Robot

  • 摘要: 为提高两轮驱动轮式移动机器人轨迹跟踪控制的精度,依据轮式移动机器人的运动学和动力学方程,提出了一种具有全局渐进稳定性的控制方法。首先基于Back-stepping建立了轮式移动机器人的运动学控制器;其次通过滑模控制方法建立轮式移动机器人的动力学控制器;然后加入模糊控制系统调节滑模增益以削弱抖振;最后对系统的未知扰动建立自适应控制规律,并证明了其稳定性。以跟踪直线、圆、类正弦轨迹为例进行了仿真研究,验证了该控制方法的有效性。
  • 图  1  非完整轮式移动机器人几何结构简图

    图  2  控制系统框图

    图  3  模糊集合的隶属函数图

    图  4  跟踪直线轨迹仿真效果

    图  5  跟踪圆形轨迹仿真效果

    图  6  跟踪类正弦轨迹仿真效果

    表  1  输出值ε的模糊控制规则表

    NB NS ZO PS PB
    NB NB NB NS NS NB
    NS NB NB NS NS NS
    ZO PS NS ZO PS NS
    PS NB NS PS PS PS
    PB NB NB PS PB PB
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-02
  • 刊出日期:  2018-12-05

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