輪式移動機器人的運動控制

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3、LINK /?fr=crumbs 百度文庫 HYPERLINK /?fr=crumbs HYPERLINK /pro/index 專業(yè)資料 HYPERLINK /pro/index HYPERLINK /list/230 工程科技 HYPERLINK /list/230 HYPERLINK /list/154 電子/電路指導教師簽字：輪式移動機器人的運動控制摘要三滾軸輪移動機器人的軌跡跟蹤和運動控制的穩(wěn)定問題已經被研究。這結果的新穎性在于施工的控制措施,根據系統(tǒng)的非線性和非平穩(wěn)特性以及未知質量慣性特征為各種編程機器人的運動和軌跡解決穩(wěn)定與跟蹤問題。無數(shù)的論文(例如,參考文獻 1 - 8)一直致

4、力于研究機器人的運動與“全向”輪子。輥的轉軸位于輪子的水平位置,附在機器人的輪子上,使其能夠在任何方向移動沒有初步轉動,大大提高機器人的機動性。機器人控制的直流電機的動態(tài)模型已經在研究中。相應的仿真之前已經完成，而且針對穩(wěn)定平穩(wěn)運動的問題也在被研究。特別是穩(wěn)定控制機器人的運動的問題已經研究。穩(wěn)定機器人的編程運動，即確保了高收斂速度又只有小偏移的這種運動的控制，基于計算力矩法設計了出來。自適應控制規(guī)律被提出，它的缺點是計算調節(jié)系數(shù)算法設計的實際實現(xiàn)的復雜性。在沒有考慮動力學因素的情況下，機器人的運動學模型的各種控制規(guī)律被建立起來。下面的調查基于李雅普諾夫直接方法的使用及其擴展進行。在區(qū)別簡單穩(wěn)定

5、的跟蹤驗證條件和即使在大初始偏離編程系統(tǒng)的運動和不正確地認識質量慣性參數(shù)下也適用的控制律條件，我們得到了這樣的結論。1.穩(wěn)定編程運動和機器人軌跡運動跟蹤的問題制定當車輪沒有下滑時，三個全向輪在直流電機水平面力矩的作用下的移動機器人的運動控制方程這里 和 是機器人平臺的固定笛卡爾坐標系統(tǒng)的中心坐標； 是這個平臺 X 軸轉動角的垂直測量值; u1,u2,u3 是提供給電機的控制電壓； 是平臺中心距離每個輪子中心點的距離；常數(shù) h0 是由反電動勢轉矩系數(shù) c 和車輪半徑 r 確vC1/view/8536e20e0c22590103029d06.html1/10 4/14/2019輪式移動機器人的運動

6、控制- 百度文庫重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文）附件附件C：譯文定的：h=3c /(2r2);m,m 和I 都是系統(tǒng)質量慣性參數(shù)的一部分，在表 y 單中都是已vd知的。這里的 r 是轉對軸輪的慣性半徑；m 是質量平臺；m 是輪子的質量；p 和 p11010分別是平臺和輪子的通過他們質量中心的垂直軸的慣性半徑。假設這里有三個函數(shù) (t)， (t)， (t)，都是有邊界且對于 t0 是兩0次連續(xù)可微的；假設有正常量 max的情況下，有下列不等式：00111，max222，在 t0我們引入了程序運動的偏離方程C2 4/14/2019輪式移動機器人的運動控制- 百度文庫重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文）

7、附件附件C：譯文為了解決穩(wěn)定編程運動的問題，必須找到一個連續(xù)反饋控制規(guī)律，這可以讓這個系統(tǒng)的程序運動漸進穩(wěn)定。這里的m 和I 是質量平臺的未知部分和平臺滿足約束的慣性矩。并且我們假設機器人的軌跡跟蹤的問題如下：需要找到控制公式去表明對系統(tǒng)的參數(shù)和其*=t*()0 能被找*如果在某一時刻的初始態(tài) t=t00，x (t )和 x (t )在零點附近。j0j02. 已編程的運動的穩(wěn)定性問題的解決方案C3/view/8536e20e0c22590103029d06.html3/10 輪式移動機器人的運動控制- 百度文庫重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文）附件附件C：譯文這里 0,and 0(i=1,2)是

8、一定的常數(shù)?；诖?，我們提出了關于保持機器人i穩(wěn)定性公理。公理 2.1 假設公式（2.1）常數(shù) 和 成立，那么下列不等式成立：12這樣，控制公式便解決了系統(tǒng)的編程運動的穩(wěn)定問題。證明 通過偏差公式（2.1），我們寫出系統(tǒng)（1.1）的其他表達形式如果條件（2.2）成立。此函數(shù)將是一個含有相對變量 x,x,x 負正定二次型函數(shù)，123由此不難證明集合V=0，對于式（2.3）除零解外，不包含限制系統(tǒng)的解:x = xjj= 0 (j = 1, 2, 3).當將系統(tǒng)（2.3）中的函數(shù) 0(t)，00數(shù)0 (t), 0 (t) 和 0 (t)，就得到了限制系統(tǒng)，定義為如下序列：*使用統(tǒng)一漸近穩(wěn)定的定理，我

9、們找到了系統(tǒng)（2.3）零解是一致漸進穩(wěn)定的C4 輪式移動機器人的運動控制- 百度文庫重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文）附件附件C：譯文這一點，控制式（2.1）保證了系統(tǒng)（1.1）的編程運動（1.3）的穩(wěn)定。備注 2.1 控制規(guī)律的發(fā)現(xiàn)解決了任何初始偏差的下穩(wěn)定程序運動的問題，它保證了系統(tǒng)在完整偏差下零解的一致漸近穩(wěn)定性。3.跟蹤機器人軌跡中繼功能形式的控制律，為了解決跟蹤分配的軌跡(1.3)的問題，我們將首先尋求控制律（1.5）的中繼功能的形式。這里，0, 0(i=1,2)和 0(j=1,2,3)均是常數(shù)。ij我們引入幾個定義:以下有關軌跡跟蹤的定理（1.3）成立。定理 3.1 假設我們可以找到

10、常數(shù)這種情況下，下列不等式將成立C5/view/8536e20e0c22590103029d06.html5/10 輪式移動機器人的運動控制- 百度文庫重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文）附件附件C：譯文控制公式（3.1）解決了一個 事先分配的跟蹤誤差替換公式（1.6）的系統(tǒng)（1.1）的軌跡（1.3）的問題。從跟蹤的軌跡得到的偏差漸近趨于零： x (t) 0j當 t + (j = 1, 2, 3)。（3.3）該組初始擾動滿足約束證明 我們引入變量根據偏差（1.4）和（3.5），在完成替換（1.6），并考慮到關系（3.1）后，我們寫出了形式系統(tǒng)（1.1）我們將 Lyapunov 向量函數(shù)帶入其中并從

11、系統(tǒng)（3.6）估計衍生物相對于時間：C6 輪式移動機器人的運動控制- 百度文庫重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文）附件附件C：譯文依據系統(tǒng)的解決方案，考慮到 Lyapunov 矢量函數(shù)的行為滿足初始條件。當不等式（3.2）成立，我們得到的估算根據不等式（3.9）所示，存在的某一時刻 t*0，這是使得以下不等式將會對所有的 tt*因此，我們發(fā)現(xiàn)當 t+，V 0 和 V 0。 換一種說法, 通過事先分配跟蹤12誤差,控制（3.1）解決了系統(tǒng)（1.1）跟蹤軌跡（1.3）的問題。備注 3.1 控制（3.1）具有不連續(xù)的形式, 作為高頻率波動（顫動）出現(xiàn)在系統(tǒng)的結果,當它在實踐中被構造, 由于交換系統(tǒng)的不完

12、善性，擾動的影響，小延遲的信號的傳輸?shù)拇嬖??？刂频倪B續(xù)類似物（3.1）是在下一小節(jié)找到，它提供了一種方法以減少此顫動。在連續(xù)函數(shù)形式的控制律。為了解決跟蹤分配的軌跡（1.3）的問題，我們將尋求控制律（1.5）在連續(xù)函數(shù)的形式。這里C7 輪式移動機器人的運動控制- 百度文庫重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文）附件附件C：譯文以下關于分配的機器人軌跡跟蹤定理成立（符號定理的制定采用的 3.1 時的使用規(guī)則）。定理 3.2 假設定理 3.1 的條件成立，此外還有一個數(shù)字 ，存在00，這是使得不等式（1.7）將保持在所有的時刻 tt *。備注 3.2 定理 3.1 和 3.2 仍然有效時，車輪質量測量的誤

13、差是非零，即，當m1 = m10+ m1，其中，m1 為車輪質量未知組件，其定義如下并且 m10 m10 。在定理 3.1 和 3.2 的條件 3.2，3.2，3.14 和 3.15 中，參數(shù) md 必須由 md+ md0 的值替換。這里4.數(shù)值模擬結果控制律（2.1）的應用。控制律（2.1）是在與機器人的運動控制進行了數(shù)值C8 4/14/2019輪式移動機器人的運動控制- 百度文庫重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文）附件附件C：譯文模擬使用以下參數(shù)值：程序運動被認為是機器人的等速直線運動 V 和繞質量平臺中心轉動的恒定角速度 的合運動：對控制參數(shù)的1 和2 以下約束用定理 2.1 實測值：淺析條件（4.3），我們注意到，如果機器人的重心的編程速度由不等式點V23/2ah/m 界定，控制參數(shù) 和 可以被設置等于零，和運動（4.2）的穩(wěn)定將確d12保任何正值。譯文原文出處：A.S. Andreyev, O.A. Peregudova . The mo