基于Backstepping的改进等速趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制方法

来源：计算机集成制造系统杂志2020年第4期北京时间：

作者：潘天宇,楼佩煌,朱立群,钱晓明,武星

单位：1.南京航空航天大学机电学院2.南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室

摘要：针对自动导引小车(AGV)轨迹跟踪过程中如何快速平稳消除行进所产生的距离和角度误差问题,提出了一种改进等速趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。在全局坐标系下建立了AGV运动学模型,基于反演算法(Backstepping)处理非线性系统的控制策略得到AGV的滑模切换函数,从而解决了非线性系统滑模控制切换函数难的问题;为了更好地实现AGV从任意初始的偏差状态达到滑模切换面,针对等速趋近律中ε常数对趋近过程的影响,通过连续的函数取代原趋近律中的符号函数,得到基于改进等速趋近律AGV滑模控制的切换函数式和轨迹跟踪的控制律式。通过仿真数据与实验结果表明,所提出的轨迹跟踪控制方法能够使AGV在不同转弯半径和不同速度下均能实现较快的误差纠偏,并最终使系统趋于稳定。

关键词：自动导引小车,轨迹跟踪,反演算法,滑模切换函数,改进等速趋近律,非线性系统

基金资助：江苏省重点研发计划资助项目(BE2016004-3);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(NS2017028)。