麦克纳姆轮驱动的移动机器人自适应滑模控制器设计

作     者：王明明 朱莹莹 张磊 王璐 卫宣伯 方静 Wang Mingming;Zhu Yingying;Zhang Lei;Wang Lu;Wei Xuanbo;Fang Jing

作者机构：西北工业大学航天学院陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广州深圳518057 武警特警指挥学院北京102202 

出 版 物：《西北工业大学学报》 (Journal of Northwestern Polytechnical University)

年 卷 期：2018年第36卷第4期

页      面：627-635页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：深圳市未来产业专项资金(JCYJ20160531174213774) 国家自然科学基金(61603304 61690210 61690211)资助 

主　　题：轨迹跟踪 控制器 鲁棒控制器 自适应 滑模控制 麦克纳姆轮 

摘      要：针对麦克纳姆全向轮驱动的移动机器人轨迹跟踪控制问题,设计了一种自适应滑模控制器。将自适应鲁棒控制应用于麦克纳姆轮驱动的移动机器人轨迹跟踪以获得良好的动态跟踪性能以及鲁棒性能。首先对基于麦克纳姆轮的移动机器人进行了运动学建模,在此基础上进行了自适应鲁棒控制器设计。提出了一种比例-积分-微分(PID)形式的滑模面,满足了系统的鲁棒性要求;设计了一种能够快速收敛的趋近律,减少了整定参数所消耗的时间并能有效抵抗外部扰动。最后,存在脉冲扰动以及正弦信号扰动条件下对控制器进行了仿真验证,证明了所提控制器的优越性,通过轨迹跟踪控制的样机试验,证明了该方法的实用性和可靠性。