[发明专利]一种基于线性自抗扰的移动机器人速度解耦抗扰控制器

权利要求书

1.一种基于线性自抗扰的移动机器人速度解耦抗扰控制器，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)建立移动机器人前进速度和转向速度驱动的数学模型,数学模型为：

其中G_wL、G_wR分别为移动机器人左、右驱动轮的驱动模型，u_L、u_R分别为左、右驱动轮无刷直流电机的电压输入，v为移动机器人的前进速度，w为移动机器人的转向角速度；

步骤2)对数学模型进行速度的静态解耦,具体如下：

引入一个速度静态矩阵变换的逆矩阵变换，如下

其中u_v、u_w为机器人驱动模型的前进速度和转向速度的控制量，引入逆矩阵变换后机器人前进速度和转向速度驱动的数学模型变为：

步骤3)速度动态解耦抗扰控制器设计。

2.如权利要求1所述的一种基于线性自抗扰的移动机器人速度解耦抗扰控制器，其特征在于，所述的速度动态解耦抗扰控制器设计具体如下：

3.1)设计扩张状态观测器，

其中z₁,z₂,z₃是扩张状态观测器的状态变量，y_z为观测器的输出,l₁＝3ω_o，为扩张状态观测器的益，x₁＝v，b_L0为b_L的估计值，b_L为左驱动轮的模型参数；

3.2)控制器采用线性PD组合，控制器的形式为

u₀＝k_p(v^*-z₁)-k_dz₂

其中，k_d＝2ω_c为控制器的增益，ω_c为控制器带宽,u₀为PD控制器的输出；

3.3)构建系统扰动估计补偿和状态反馈，得到自抗扰控制律为