[发明专利]一种基于切换策略的直接避障跟踪控制方法及存储介质

权利要求书

1.一种基于切换策略的直接避障跟踪控制方法，其特征在于，针对于被控对象，建立二自由度非线性系统状态空间模型，并基于切换策略的直接避障跟踪控制策略进行控制，

所述的二自由度非线性系统的状态空间模型如下：

其中，表示状态变量x₁,x₂,x₃,x₄的一阶导数，b₁,b₂为已知常数，b₁,b₂不为零；f₁(x₁,x₂),f₂(x₃,x₄)为已知非线性连续函数，u₁,u₂表示非线性系统的控制输入信号，控制目的为设计系统控制输入u₁,u₂使系统状态(x₁,x₃)到达目标点(x_d,y_d)，同时躲避m个障碍物(p_i,q_i)；

所述基于切换策略的直接避障跟踪控制策略如下

其中，x₁和x₂分别表示系统x轴位置与速度，x₃和x₄分别表示系统y轴位置与速度；u₁、u₂分别为x轴、y轴方向上的控制函数；z₁＝x₁-x_d、z₂＝x₂-α₁、z₃＝x₃-y_d、z₄＝x₄-α₂为跟踪误差变量，(x_d,y_d)为给定的系统目标信号，α₁,α₂表示虚拟跟踪控制函数；s_1,i＝x₁-p_i、s_2,i＝x₂-β_1,i、s_3,i＝x₃-q_i、s_4,i＝x₄-β_2,i为避障误差变量，(p_i,q_i)为障碍物坐标，i＝1,2,…,m，β_1,i和β_2,i表示虚拟避障控制函数；b₁,b₂为常数，k₂,k₄为正常数；r_i表示系统与障碍物的安全距离；c_2,i,c_4,i为正常数；

所述系统为建立的二自由度非线性系统。