三轮驱动移动机器人轨迹跟踪控制

doi:10.3724/SP.J.1087.2011.02293

计算机应用 ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (08): 2293-2296.DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02293

三轮驱动移动机器人轨迹跟踪控制

张国良,安雷,汤文俊

第二炮兵工程学院三系，西安710025

收稿日期:2010-12-22 修回日期:2011-03-07 发布日期:2011-08-01 出版日期:2011-08-01
通讯作者: 安雷
作者简介:张国良(1970-)，男，四川金堂人，教授，博士，主要研究方向：先进控制、机器人；安雷(1986-)，男，山东聊城人，硕士研究生，主要研究方向：移动机器人路径规划、运动控制；汤文俊(1986-)，男，安徽黄山人，硕士研究生，主要研究方向：移动机器人同时定位、地图创建。

Trajectory tracking control of three-wheeled mobile robot

Guo-liang ZHANG,Lei AN,Wen-jun TANG

Department Three, The Second Artillery Engineering College, Xi'an Shaanxi 710025, China

Received:2010-12-22 Revised:2011-03-07 Online:2011-08-01 Published:2011-08-01
Contact: Lei AN

摘要/Abstract

摘要： 针对三轮驱动移动机器人在轨迹跟踪控制过程中运动不平滑的问题，建立了移动机器人在一定运动约束条件下的运动学模型。根据移动机器人位姿误差微分方程的描述，设计了基于后退时变状态反馈方法的移动机器人轨迹跟踪控制器。基于李雅普诺夫方法，对轨迹跟踪控制器的稳定性进行了分析，证明了该控制器能够保证闭环系统全局一致渐进稳定。仿真结果验证了运动学模型的正确性，以及轨迹跟踪控制器的有效性。

关键词: 移动机器人, 轨迹跟踪, 后退方法, 速度控制, 全局稳定性

Abstract: A kinematic model of mobile robot with certain constraints of motion was established for unsmooth motion of three-wheeled mobile robot in the process of trajectory tracking control. According to the description of differential equation of mobile robot's position and orientation error, a trajectory tracking controller based on back stepping and time-varying state feedback was designed. It was proved that the controller could guarantee the uniformly asymptotical stability of the closed-loop system, according to the stability analysis of trajectory tracking controller. The simulation results verify the correctness of the kinematic model and the effectiveness of trajectory tracking controller.

Key words: mobile robot, trajectory tracking, backstepping method, velocity control, global stability

中图分类号:

TP242

张国良安雷汤文俊. 三轮驱动移动机器人轨迹跟踪控制[J]. 计算机应用, 2011, 31(08): 2293-2296.

Guo-liang ZHANG Lei AN Wen-jun TANG. Trajectory tracking control of three-wheeled mobile robot[J]. Journal of Computer Applications, 2011, 31(08): 2293-2296.

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三轮驱动移动机器人轨迹跟踪控制

Trajectory tracking control of three-wheeled mobile robot

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