基于全阶滑模控制的双轮移动机器人跟踪误差研究

• 作者: 万军 贾宇明
• 来源期刊: 组合机床与自动化加工技术
• 学科: 工学
• 关键词: 双轮机器人 全阶滑模控制器 角速度 线速度 误差
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 设计与研究
• 页码范围: 24-27
• 页数: 4页
• 分类号: TH165|TG659
• 语种: 中文
• DOI: 10.13462/j.cnki.mmtamt.2021.01.006

摘要

针对双轮移动机器人运动轨迹跟踪误差较大的问题,设计了全阶滑模控制器,并对控制输出误差进行仿真验证.建立双轮机器人简图模型,推导出移动机器人动力学方程式.介绍了移动机器人线速度和角速度的控制过程,对传统PI控制器进行改进,设计了全阶滑模控制器.采用李雅普诺夫函数对控制器的稳定性进行了证明,从而得到机器人运动线速度和角速度的输出误差收敛于零.在平面内,采用MATLAB软件对机器人运动线速度和角速度输出误差进行仿真实验,并与PI控制输出误差形成对比.结果显示:采用传统PI控制器,双轮机器人实际输出线速度和角速度误差较大;采用全阶滑模控制器,双轮机器人实际输出线速度和角速度误差较小.采用全阶滑模控制器用于双轮机器人控制系统,自适应抗干扰能力更强,可提高双轮机器人运动轨迹跟踪精度.