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《电机与控制学报》 2004年01期
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基于Backstepping时变反馈和PID控制的移动机器人实时轨迹跟踪控制

徐俊艳  张培仁  程剑锋  
【摘要】:根据机器人的运动学模型,采用分层控制的思想将移动机器人的轨迹跟踪控制分为两部分:轨迹跟踪控制器和机器人速度PID控制器.基于Backstepping时变状态反馈方法和Lyapunov理论,引入具有双曲正切特性的虚拟反馈量,提出一种移动机器人全局轨迹跟踪算法;采用PID速度控制器以满足机器人驱动电机实时调速要求。考虑到机器人的动力学约束,引入受限策略以保证其运动平滑.在基于DSP的两轮驱动移动机器人上对算法进行了实时轨迹跟踪试验,取得了满意的控制效果。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 金燕;刘少军;韩庆珏;何炎权;;轮式移动机器人路径跟踪的模糊自整定PID控制[J];机电工程技术;2006年01期
2 王仲民,岳宏,刘继岩;轮式移动机器人轨迹跟踪控制[J];太原理工大学学报;2005年04期
3 王仲民,刘玉山,郑勇峰,刘继岩;非完整轮式移动机器人运动控制系统的设计与实现[J];天津工程师范学院学报;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王仲民;移动机器人路径规划及轨迹跟踪问题研究[D];河北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 孙斌;便携式地面移动机器人运动分析及控制[D];国防科学技术大学;2005年
2 刘建华;多机器人编队与通信问题研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 刘亮;基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划[D];武汉科技大学;2007年
4 张辉;非完整性移动机器人体系结构设计与轨迹跟踪控制研究[D];湖南大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 池瑞楠,胡跃明,胡终须;基于解耦控制的非完整移动机器人实时轨迹跟踪[J];机器人;2001年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张淼,吴捷;滑模技术在PV最大功率追踪系统中的应用[J];电工技术学报;2005年03期
2 徐波;沈海峰;;含不确定参数的永磁同步电机位置自适应控制[J];电机与控制学报;2006年05期
3 韩艳铧,周凤岐,周军,郭建国;一种飞行器姿态控制的三通道独立设计方法[J];弹箭与制导学报;2004年02期
4 孔令涛;杜佳璐;王玉杰;;基于逆推-非线性阻尼算法的船舶航向控制器设计[J];大连海事大学学报;2006年04期
5 陈铁,舒乃秋;基于直接反馈线性化的非线性励磁控制策略的研究[J];电力科学与工程;2005年01期
6 沈艳霞,李三东,纪志成;基于反步法的永磁同步电机输出反馈控制系统研究[J];东南大学学报(自然科学版);2004年S1期
7 方一鸣,王乐,王益群;考虑电枢反应非线性的直流电机速度踪控制研究[J];电气传动自动化;2003年01期
8 李正熙;王久和;李华德;;电压型PWM整流器非线性控制策略综述[J];电气传动;2006年01期
9 李啸骢,程时杰,韦化,薛利民;中间再热式汽轮发电机组的多指标非线性综合控制器的研究[J];电网技术;2004年07期
10 杜开明,秦大同,刘振军,姜凤翔,丁锐;电子节气门仿真控制[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 胡跃明;晁红敏;;基于非线性系统高阶滑模的变结构控制[A];第十九届中国控制会议论文集(一)[C];2000年
2 李铁山;杨盐生;杨林家;;一类不确定非线性系统的鲁棒自适应镇定及应用[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
3 施志钢;胡松涛;王刚;李安桂;;基于MATLAB的变风量(VAV)空调系统的控制新策略的理论分析及研究[A];2006年山东省制冷空调学术年会“格力杯”优秀论文集[C];2006年
4 于爱华;张震宇;;饱和约束的移动机器人路径跟踪的变结构控制[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
5 黄彦文;曹其新;陈卫东;何泽宇;;一种Robocup中型组足球机器人的运动控制策略[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年
6 王仲民;岳宏;刘继岩;;基于复合形法机器人轨迹跟踪模糊控制器优化[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 干方建;基于多维力传感器的机器人动态特性若干问题的研究[D];合肥工业大学;2003年
2 任海鹏;混沌控制方法及其应用研究[D];西安理工大学;2003年
3 方一鸣;冷连轧机速度系统建模仿真及鲁棒控制研究[D];燕山大学;2003年
4 陈骏;不同系统的混沌同步及相关问题的研究[D];上海大学;2004年
5 李煜辉;中压共轨柴油机电控系统控制器设计与研究[D];武汉理工大学;2004年
6 张海鹏;鲁棒滑模反步控制法及其在减摇鳍中的应用[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 胡春华;纵列式无人直升机建模及非线性控制[D];清华大学;2004年
8 赵文杰;不确定非线性系统的变结构控制研究[D];华北电力大学(河北);2005年
9 王光建;基于逆滚动螺旋的机器人关节的研究[D];重庆大学;2005年
10 瞿少成;不确定系统的滑模控制理论及应用研究[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王乐;冷带轧机速度控制系统的鲁棒跟踪控制研究[D];燕山大学;2003年
2 姜晓红;基于非线性Backstepping的船舶航向控制器设计[D];大连海事大学;2003年
3 缪汉东;新型机器人液压伺服关节的设计及其控制技术的研究[D];扬州大学;2003年
4 柳柱;非完整约束轮式移动机器人反馈控制研究[D];南京航空航天大学;2004年
5 龚根华;轮式移动机器人控制系统设计与研究[D];南京航空航天大学;2004年
6 刘仙;冷连轧机速度系统鲁棒控制研究[D];燕山大学;2004年
7 向静波;移动机器人的路径规划与控制研究[D];西北工业大学;2004年
8 李爱国;变结构控制理论及其在二级倒立摆控制中的应用[D];大连海事大学;2004年
9 姜勇;基于LMI移动机器人鲁棒控制研究[D];沈阳工业大学;2004年
10 杨珺;网络控制系统的稳定性分析[D];沈阳工业大学;2004年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 景兴建,王越超;一种基于理性遗传算法(RGA)的协调运动行为合成算法[J];机器人;2002年01期
2 王京起,陈慧岩;陆地自主车辆研究概况[J];车辆与动力技术;2002年04期
3 龚建伟,高峻尧,陆际联;轮式移动机器人大转向航向跟踪控制[J];北京理工大学学报;2001年06期
4 熊光明,曹晓燕,高峻峣,陆际联;基于速度控制的轮式滑动转向移动机器人航向跟踪[J];北京理工大学学报;2004年08期
5 续爽,贾云得;一种基于意图跟踪和强化学习的agent模型[J];北京理工大学学报;2004年08期
6 孙华,陈俊风,吴林;多传感器信息融合技术及其在机器人中的应用[J];传感器技术;2003年09期
7 刘祚时,张海英,林桂娟;能力风暴智能机器人无线通信系统的研究[J];传感器技术;2004年04期
8 樊跃进;片春媛;;AGV技术在发动机行业的应用[J];柴油机;2006年03期
9 王沫楠,孙立宁;多运动方式移动机器人控制系统设计[J];电机与控制学报;2005年04期
10 李胜,马国梁,胡维礼;基于Backstepping方法的车式移动机器人轨迹追踪控制[J];东南大学学报(自然科学版);2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胡终须;非完整移动机器人的鲁棒控制研究[D];华南理工大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王惠娟;基于自主视觉的轮式移动机器人路径跟踪控制[D];南京理工大学;2005年
2 施维;轮式移动机器人轨迹跟踪控制研究[D];南京理工大学;2006年
3 陈玉峰;基于Real Time Extension技术的自主视觉机器人导航控制[D];南京理工大学;2006年
4 张辉;非完整性移动机器人体系结构设计与轨迹跟踪控制研究[D];湖南大学;2007年
5 王学宁;越野环境中坦克动力学建模研究[D];国防科学技术大学;2002年
6 张宏烈;移动机器人全局路径规划的研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
7 向静波;移动机器人的路径规划与控制研究[D];西北工业大学;2004年
8 王玉峰;自主移动机器人地图构建、探索及定位研究[D];大连理工大学;2004年
9 郑向阳;自主式移动机器人路径规划研究[D];浙江大学;2004年
10 崔月盟;基于强化学习和视觉导航的移动机器人控制[D];河北工业大学;2005年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 沈猛;轮式移动机器人导航控制与路径规划研究[D];西北工业大学;2006年
2 朱凤春;移动机器人导航与环境建模问题研究[D];山东科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘建华;多机器人编队与通信问题研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 孙伟;轮式月球车驱动特性与控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 施维;轮式移动机器人轨迹跟踪控制研究[D];南京理工大学;2006年
4 刘盾;六轮腿式移动机器人在非平整地面上的位姿分析、检测和控制[D];南京理工大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李青湘,胡跃明,裴海龙,周其节;移动机器人的鲁棒输出跟踪[J];控制理论与应用;1998年04期
2 胡终须,胡跃明,毛宗源;基于非完整移动机器人动态模型的鲁棒输出跟踪[J];控制与决策;2000年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王丽杨;陈明;;移动机器人的导航定位和地图构建技术综述[J];中国新技术新产品;2011年17期
2 李梦黎;;移动机器人多传感器信息融合技术探讨[J];信息与电脑(理论版);2011年08期
3 姜云峰;管啸天;霍江涛;栗少云;;基于太阳能电池的移动机器人能源自治控制系统研究[J];河北工业大学学报;2011年03期
4 张银玲;牛小梅;;蚁群算法在移动机器人路径规划中的仿真研究[J];计算机仿真;2011年06期
5 张成;;移动机器人行走PID参数自镇定算法[J];硅谷;2011年16期
6 孙涛;师五喜;郭利进;郭文成;;基于DSP的移动机器人驱动系统设计[J];工业控制计算机;2011年08期
7 黄燊禹;;机器人自动对接系统中的定位技术[J];电脑知识与技术;2011年16期
8 刘毅;;移动机器人路径规划中的仿真研究[J];计算机仿真;2011年06期
9 高美娟;杨智鑫;田景文;;移动机器人实时语音控制的实现[J];电子测量技术;2011年07期
10 陈煜敏;;移动机器人在障碍空间中路径规划的研究[J];科技信息;2011年15期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张鑫;闫茂德;刘玉东;巨永锋;;未知环境下基于禁忌搜索的移动机器人自主导航[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 陈余庆;胡英;马孜;;基于贝叶斯理论的移动机器人相对定位[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 赵晖;王天然;刘德林;;分布式数据库在移动机器人中的应用[A];第十届全国数据库学术会议论文集[C];1992年
4 李俊泉;尹怡欣;;基于心理动力机制的移动机器人[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
5 周火凤;马保离;;离轴式拖车移动机器人的路径跟踪控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周光明;陈宗海;胡玉锁;陈春林;;复杂未知环境下移动机器人自主探测算法研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 鲁守银;马培荪;姜葵峰;;基于机器人的锅炉鳍片管道自动检测技术[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
8 关胜晓;许心德;曹洋;张彦;;移动机器人避开运动障碍物的策略[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
9 马钊;马保离;;参数不确定拖车移动机器人的直线路径跟踪[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 王鸿鹏;刘景泰;;基于非线性Kalman滤波器的轮式滑动转向移动机器人定位误差分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 铭心孙伟;中国机器人首次上南极[N];中国质量报;2007年
2 记者 杜华斌;美研制出世界最小移动机器人[N];科技日报;2005年
3 通讯员 张婵记者 毕玉才 苗家生;国产机器人将首次登上南极[N];光明日报;2007年
4 陈瑜;“科考机器人”是怎么考察极地的?[N];科技日报;2008年
5 记者 王炳坤;机器人[N];新华每日电讯;2004年
6 程刚;机器人“瑞德先生”问世[N];科技日报;2007年
7 通讯员 刘言张婵;中国智能机器人将首现南极科考[N];科技日报;2007年
8 本报记者 刘艳荣;863科技大展机器人风头出尽[N];大众科技报;2001年
9 姜敏;我国智能机器人首赴南极科考[N];大众科技报;2007年
10 卢家兴;中科院研制出能应付复杂地形的机器人[N];大众科技报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林吉良;移动机器人故障诊断与容错控制的研究[D];浙江大学;2009年
2 海丹;移动机器人与无线传感器网络混合系统的协作定位问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 杨放琼;基于信息融合的移动机器人定位导航及其深海采矿应用研究[D];中南大学;2010年
4 李鹏;不完善信息融合技术及其在移动机器人中的应用[D];华中科技大学;2010年
5 顾嘉俊;移动机器人在非平坦地形上的自主导航研究[D];上海交通大学;2010年
6 李靖;几类非线性系统的自适应Backstepping神经网络控制[D];西安电子科技大学;2009年
7 关巍;基于Backstepping的船舶运动非线性自适应鲁棒控制[D];大连海事大学;2010年
8 陈家乾;移动机器人自主创建环境地图的研究[D];浙江大学;2009年
9 张正强;不确定非线性系统的Backstepping控制[D];南京理工大学;2011年
10 康亮;自主移动机器人运动规划的若干算法研究[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱俊;移动机器人路径规划及其控制策略的研究[D];西南大学;2010年
2 王友胜;FastSLAM2.0控制算法与PGR导航法则结合应用的可行性研究[D];大连交通大学;2010年
3 虞杨阳;基于模糊PID控制技术的移动机器人研究[D];中北大学;2011年
4 肖兵球;基于旋转电弧的焊缝跟踪移动机器人的研究[D];湘潭大学;2010年
5 王振士;基于ARM和μC/OS-II的移动机器人控制系统设计和路径规划研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 崔峰;基于GPS/GIS/GSM的移动机器人定位技术研究[D];河北工业大学;2004年
7 杨延祥;移动机器人运动规划及跟踪控制研究[D];燕山大学;2011年
8 戈新良;基于多种传感器信息融合的移动机器人的环境辨识[D];河北工业大学;2003年
9 王明昕;移动机器人运动学分析研究及本体结构设计[D];南京航空航天大学;2004年
10 宋威;基于信息素的群体移动机器人控制系统研究[D];武汉理工大学;2010年
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