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近年来随着科学技术的进步,机器人的研究受到越来越多的重视,尤其是轮式移动机器人。它在各行各业都得到了广泛的应用,如农业,工业,服务行业,国防事业等。轮式移动机器人可以在恶劣条件下工作,完成人类无法完成的繁重任务。因此,对移动机器人的研究是具有重要的理论意义和实际应用价值。本文将针对移动机器人的轨迹跟踪控制展开研究,解决该类系统的轨迹跟踪控制问题。利用李雅普诺夫函数,反步技术,滑模变结构技术,自适应技术,扰动观测器技术分别设计运动学和动力学控制器以及扰动观测器来解决轮式移动机器人的轨迹跟踪问题。主要内容分为以下四个方面:(1)研究基于轮式移动机器人运动学模型的轨迹跟踪控制问题。根据运动学模型中的d(质心到几何中心的距离)是否为零设计控制器。首先对d=0的情况,选取合适的滑模面与李雅普诺夫函数设计运动学控制器,以保证闭环系统是全局渐近稳定的;进一步给出有限时间控制器,使得轨迹误差在有限时间内收敛到零。再考虑d≠0的情况,选取合适的李雅普诺夫函数设计运动学控制器,使得闭环系统全局渐近稳定。通过计算机仿真验证了所提算法的有效性。(2)考虑具有扰动的轮式移动机器人动力学模型的轨迹跟踪控制问题。首先针对运动学模型设计一个使得位姿误差渐近稳定的虚拟速度控制器;其次,选取合适的滑模面与李雅普诺夫函数,设计滑模变结构力矩控制器和非线性扰动观测器使得实际速度与虚拟速度的误差能够渐近收敛到零,并实现扰动的前馈补偿。最后,通过仿真验证所提算法的有效性。(3)针对具有不确定参数和外部扰动的轮式移动机器人设计了一种自适应滑模控制器。将滑模变结构和李雅普诺夫函数方法相结合,给出一种快速终端滑模控制器保证移动机器人运动学误差系统渐近收敛。针对具有不确定参数和外部扰动的移动机器人动力学模型,对不确定参数和扰动进行在线估计并给出了一种自适应滑模控制器,从而保证闭环系统的全局渐近稳定。最后,通过仿真验证所提算法的有效性。(4)基于扰动观测器技术和自适应控制技术,研究了含有不确定参数和外部扰动轮式移动机器人轨迹跟踪问题。针对d≠0的移动机器人运动学模型,给出一种自适应虚拟速度控制器实现位姿误差的渐近稳定和参数d的在线估计。其次,基于移动机器人动力学模型设计力矩控制器、参数自适应估计和扰动观测器对集总扰动进行估计实现前馈补偿,最终实现实际速度和虚拟速度的误差的渐近收敛。最后,通过Matlab仿真验证所提算法的有效性。