[发明专利]一种基于滑模观测器的非完整机器人去抖控制方法

权利要求书

1.一种基于滑模观测器的非完整机器人去抖控制方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)、利用直角坐标系来刻画多个非完整机器人在平面中的编队运动；非完整机器人的带有未知外部扰动的动力学模型由公式(1)得到：

公式(1)中，[x_i,y_i]^T∈R²代表第i个非完整机器人在平面中的位置坐标，θ_i为第i个非完整机器人前进的速度方向与X轴正向的夹角，v_i表示第i个非完整机器人前进直线速度，ω_i表示第i个非完整机器人自转的角速度；τ_i1表示第i个非完整机器人的线速度力矩输入量；τ_i2表示第i个非完整机器人的角速度力矩输入量，[l_i1,l_i2]∈R为第i个非完整机器人在编队的过程中受到的不可测的外部干扰；

(2)、在非完整机器人上安装上用于传输位置信息和速度信息的传感器；直角坐标系下非完整机器人编队理想状态模型由公式(2)给出：

公式(2)中，d_i(t)是非完整机器人与编队旋转中心的实时距离；d_ρ是非完整机器人与编队旋转中心的理想距离；是非完整机器人绕旋转中心旋转的实时转速；是非完整机器人绕旋转中心旋转的理想转速；ψ_i(t)-ψ_j(t)是第i个非完整机器人与第j个非完整机器人绕旋转中心的角度偏差；γ_ij是第i个非完整机器人与第j个非完整机器人绕旋转中心的理想角度偏差；

(3)、针对步骤(1)在整个非完整机器人编队运动前首先利用滑模扰动观测器的控制方法估计未知外部扰动，设计外部扰动观测器滑模面：

公式(3)中，[L_i1,L_i2]由公式(4)给出：

公式(4)中，各常数的定义以及取值范围由公式(5)给出：

滑模扰动观测器由公式(6)给出：

在此滑模扰动观测器下，能够保证滑模扰动观测器在有限时间内收敛到未知的外部扰动从而保证了非完整机器人在编队过程中的稳定性和鲁棒性；

将步骤(2)中的传感器实时采集到的位置数据传输到滑模扰动观测器中，使得非完整机器人实时调整自己的运动从而在既定的编队路线和位置进行工作。