基于终端滑模控制的移动机器人轨迹跟踪

来源：电子测量技术杂志2022年第11期北京时间：

作者：于华成，艾自东

单位：青岛科技大学 自动化与电子工程学院 青岛 266061

摘要：针对移动机器人受到外部不规则扰动时易出现速度和位姿误差跳变的问题，提出了一种基于扰动观测器的动态终端滑模控制方法。结合运动学模型，利用李雅普诺夫法设计虚拟控制器，进一步设计非奇异动态终端滑模轨迹跟踪控制器。为减小外部扰动对系统的影响，设计非线性扰动观测器对控制器进行扰动补偿。最后，将本文所提方法与自适应滑模控制方法进行仿真比较。结果显示，在第15 s扰动发生阶跃变化时，自适应滑模控制方法的线速度和角速度分别发生1.4 m/s和1.24 rad/s的跳变，而本文所提方法速度跳变幅度小于自适应滑模控制方法的1/10。仿真结果表明，本文所提方法可有效地抑制扰动对系统的影响，减小移动机器人速度和位姿误差的跳变幅度。

关键词：动态终端滑模;移动机器人;轨迹跟踪;扰动观测器

基金资助：国家自然科学基金项目（61903213）、山东省自然科学基金项目（ZR2019BF039）