不确定非完整轮式移动机器人的运动控制研究

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不确定非完整轮式移动机器人的运动控制研究
非完整轮式移动机器人（wheeled mobile robot,WMR）是典型的多输入多输出耦合欠驱动非线性系统，其运动控制问题极具挑战性。轮式移动机器人大多工作在复杂未知环境之下，容易受到多种不确定性和扰动的综合影响，因此，解决复杂不确定下非完整轮式移动机器人的运动控制问题意义深刻且现实需求迫切。
本文研究了轮式机器人包含定位不确定性、参数和非参数不确定性、侧滑和打滑干扰等情形下的运动控制策略，探讨了非完整单链系统的有限时间控制以及力矩受限下轮式移动机器人的动力学控制。主要的研究成果包括：（1）研究了定位不确定的轮式移动机器人路径跟随问题，提出一种基于改进遗传算法优化自适应扩展卡尔曼滤波的全局一致渐进稳定控制器。
（2）提出了一类n维不确定非完整单链系统的鲁棒有限时间镇定控制律。通过不连续变换将原系统分解为1阶和n-1阶两个解耦的独立子系统，对1阶子系统采用分段控制策略解决不连续变换引起n-1阶子系统奇异问题，保证控制律的全局性，对n-1阶子系统采用反演（backstepping）设计方法，降低设计复杂度，设计过程基于有限时间Lyapunov ...

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关键词：运动控制 机器人 不确定 扩展卡尔曼滤波 Epping