一种基于固定时间稳定理论的移动机器人NMPC方法

作     者：刘甜田 陆群 赵伟 夏菽兰 苏春翌 LIU Tiantian;LU Qun;ZHAO Wei;XIA Shulan;SU Chunyi

作者机构：盐城工学院电气工程学院盐城224000 康考迪亚大学Gina Cody工程与计算机学院蒙特利尔H3G 1M8 

出 版 物：《计算机与数字工程》 (Computer & Digital Engineering)

年 卷 期：2022年第50卷第11期

页      面：2423-2427,2477页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:62003292) 盐城工学院校级科研项目(编号:xjr2019017) 盐城工学院研究生创新工程项目(编号:LWPY2212)资助 

主　　题：轮式移动机器人 轨迹跟踪 非线性模型预测控制 加速度-伪动力学控制 固定时间稳定理论 

摘      要：轮式移动机器人的轨迹跟踪问题一直是机器人和控制领域的研究热点。在实际应用时,其控制器的设计通常还需考虑各种约束的影响,如输入限幅等。针对绝大多数商用移动机器人力矩层不开放的情况,论文采用加速度-伪动力学控制(Acceleration-Level Pseudo-Dynamic Control,ALPDC)框架来实现移动机器人的轨迹跟踪,并提出了一种基于固定时间稳定理论的移动机器人非线性模型预测控制(Nonlinear Model Predictive Control,NMPC)方法。仿真结果验证了所提方法的有效性。