基于预测控制的非连续路段下移动机器人的轨迹跟踪

来源：计算机测量与控制杂志2016年第10期北京时间：

作者：吴 菁,陈 罡,孟 静

单位：浙江纺织服装学院 机电学院

摘要：针对非连续路段下的轨迹跟踪问题,设计了基于观测型的预测控制器。首先建立了移动机器人的运动学模型,根据机器人的运动学模型得出了其位姿误差微分方程；然后在轨迹跟踪问题的基础上,设计了系统的观测模型,通过将预测控制器与系统的观测模型结合,设计了观测型预测控制器；最后再MATLAB环境下,利用本文所设计的控制器对移动机器人在非连续路段下的轨迹跟踪问题进行仿真,并将仿真结果与PID控制器控制的仿真结果进行对比,由仿真结果可以看出,本文所设计的控制器具有很好的鲁棒性、快速性及稳定性,可适用于移动机器人的轨迹跟踪的研究。

关键词：移动机器人;预测控制;非连续路段;轨迹跟踪

基金资助：国家自然科学基金(61203068);宁波市重大科技攻关项目(2013B10045);智能纺织机电技术研发(2015B11009)