蛇形机器人跟踪误差预测的自适应轨迹跟踪控制器

• 作者: 李东方 杨弘晟 邓宏彬 黄捷
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 学科: 工学
• 关键词: 蛇形机器人 轨迹跟踪控制器 误差预测 一致最终有界性 稳定性
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 自动控制技术|Automatic Control Technology
• 页码范围: 267-278
• 页数: 12页
• 分类号: TP242|TH39
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2108438

摘要

为了满足蛇形机器人轨迹跟踪运动的精度需要,消除外界干扰对机器人跟踪误差的影响,提出了一种蛇形机器人跟踪误差预测的自适应轨迹跟踪控制器.所提出的控制器实现了机器人干扰变量、摩擦系数和控制参数的预测,并用预测值和虚拟控制函数来补偿系统的控制输入,抵消了蛇形机器人在轨迹跟踪过程中的侧滑角,避免了干扰变量对机器人带来的负面影响,提高了轨迹跟踪的误差稳定性与控制精度.在建立蛇形机器人模型后,利用积分形式的侧滑角补偿项改进了视线法,并设计了蛇形机器人的自适应轨迹跟踪控制器.使机器人的位置误差在10 s内实现收敛,角度误差小于0.03 rad,预测值误差在5 s内收敛.通过仿真实验,验证了所提出的控制器的有效性和优越性.