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曲面运动轮式移动机器人实际镇定控制器
  • ISSN号:1007-449X
  • 期刊名称:《电机与控制学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]国防科技大学机电工程与自动化学院自动控制系,湖南长沙410073, [2]中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410083
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目资助(60234030)
中文摘要:

针对轮式移动机器人在曲面上运动时的镇定问题,结合横截函数方法和积分器backstepping技术,设计了实现机器人在曲面上实际镇定的光滑控制律.首先构造横截函数,由该横截函数定义出嵌入子流形;充分利用轮式移动机器人运动学模型对标准SE(2)群运算的左不变性,对相应的误差系统设计出光滑指数镇定控制律,实现运动学子系统的实际镇定;用积分器backstepping方法对轮式移动机器人的简化动力学模型推导出实际镇定控制律.整个设计过程系统化,相比于通常的光滑镇定律,所设计的控制律显著提高了闭环系统的收敛速度.仿真结果验证了算法的有效性.

英文摘要:

The stabilization problem of nonholonomic wheeled mobile robots that move on uneven surface is investigated. Smooth control laws ensuring practical stabilization are proposed based on the transverse function approach and the integrator backstepping idea. Firstly, a transverse function is constructed, which defined a smooth embedded submanifold; based on the left-invariance property of the kinematic model of the wheeled mobile robots with respect to the standard group operation of SE (2), smooth exponential stabilizing control laws are proposed for the corresponding error system; then integrator backstepping technique is utilized to derive the practical stabilizing control laws for the dynamic system. The whole design process is systematic. Compared to some general smooth stabilizing laws, the proposed control law speeds up the convergence of the closed-loop system. Simulations are provided to demonstrate the effectiveness of the algorithm.

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期刊信息
  • 《电机与控制学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:黑龙江教育厅
  • 主办单位:哈尔滨理工大学
  • 主编:戈宝军
  • 地址:哈尔滨市南岗区学府路52号
  • 邮编:150080
  • 邮箱:djkz-emc@188.com
  • 电话:0451-86396392
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-449X
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1408/TM
  • 邮发代号:14-46
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:10904