[发明专利]一种轮式移动机器人的模糊滑模轨迹跟踪控制及方法

摘要

一种轮式移动机器人的模糊滑模轨迹跟踪控制及方法。轮式移动机器人应用领域宽广，其复杂的结构和控制方法一直吸引着众多研究者的广泛关注，对于各领域应用的轮式移动机器人，轨迹跟踪控制是其主要技术之一。一种轮式移动机器人的模糊滑模轨迹跟踪控制及方法在双幂次趋近律中引入一指数项形成快速双幂次趋近律，提高了轮式移动机器人在轨迹跟踪时趋向于滑模面的速度和抗干扰能力。用Lyapunov函数证明其稳定性，确保轮式移动机器人全局稳定，结合由轮式移动机器人位姿误差设计的切换函数得到轮式移动机器人的轨迹跟踪控制律。本发明应用于轮式移动机器人的模糊滑模轨迹跟踪控制。

主权项

1.一种轮式移动机器人的模糊滑模轨迹跟踪控制及方法，其组成包括：轮式移动机器人，其特征是：所述的轮式移动机器人其中前两轮和后两轮都能够前进和转向，中间两轮只能前进，在XOY坐标系中，所述的轮式移动机器人的位姿由向量表示，其中为所述的轮式移动机器人的几何中心点，坐标为，是所述的轮式移动机器人运动方向与X轴正向的夹角，用Vm和Wm分别表示所述的轮式移动机器人前进时整体的线速度和角速度；轮式移动机器人的运动学方程为： (1)令为期望位姿的坐标,由给定的参考轨迹描述，定义新坐标系为描述所述的轮式移动机器人轨迹跟踪位姿误差坐标系，则所述的轮式移动机器人在新坐标系下的坐标为，其中坐标系与坐标系的夹角为；轮式移动机器人的位姿误差方程为： (2)由(1)式和(2)式可得轮式移动机器人位姿误差微分方程为： (3)