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针对轮式移动机器人在实际运行中受环境因数影响的情况，采用扩展卡尔曼滤波（EKF）算法融合里程计与超声波的观测数据，对机器人的参考轨迹信息进行校正。在机器人动力学模型的基础上，运用Lyapunov直接法，构造具有全局渐近稳定的跟踪控制器，对机器人进行轨迹跟踪。根据Lyapunov稳定性定理证明了系统的全局稳定性。仿真结果表明，数据滤波与Lyapunov方法结合的跟踪控制器效果良好。