非完整移动机器人的反演自适应轨迹跟踪控制研究

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1、分类号；密级码１０１５１ＵＤＣ：单位代全日制应用型硕：ｔ研究生学位论文非完整移动机器人的反演自适应轨迹跟踪控制研究汪宇指导教师沈智鹏教授企业导师刘义高工申请学位类别工程硕±领域控制工程？学位授予单位大连海事大学２０１６年６月分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学工程硕±非完整移动机器人的反演自适应轨迹跟踪控制研究（学位论文形式：应用研究）汪字指导教师沈智鹏职称教

2、授企业导师刘义职称高工学位授予单位大连海事大学申请学位类别工程硕±工程领域控制工程论文完成日期２０１６年４月答辩日期２０１６年６月答辩委员結席／ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＢａｃｋｓｔｅｉｎＡｄａｔｉｖｅＴｒａｅｃｔｏｒＴｒａｃｋｉｎｐｐｇｐｊｙｇＣｏｎｔｒｏｌｏｆＮｏｎｈｏｌｏｎｏｍｉｃＭｏｂｉｌｅＲｏｂｏｔＡ化ｅｉｕｂｍｉｔ■ｓｓＳｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉＵｍｅｎｔｏｆｔｈｅ

3、ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＷａｎＹｕｇＣｏｎｔｒｏｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏ化ｓｓｏｒＳｈｅｎＺｈｉｐｅｎｇＪｕｎｅ２０１６大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，，独立进行研究工作所取得的成果撰＂＂写成硕±学位论文非完整移动机器人的反演自适应轨迹跟踪控制研究。除论文中己经注明引用的内容外，

4、对论文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：呼寺学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学目位论文的规定，Ｐ：大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可将本，也可采用影印学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等

5、复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。＂＂不保密□Ｖ）（请在Ｗ上方框内打论文作者签名：导师签名：手曰期：７０化年ｂ月２／０曰中文摘要摘要Ｈ轮结构的轮式移动机器人由于在运动过程中遭受到非完整运动约束，从而＂＂

6、导致移动机器人系统为典型的非完整系统，故将其简称为非完整移动机器人。一受非完整约束的限制般的光滑状态反馈无法应用于这样的系统，，并且移动机。器人系统在未知环境中存在着扰动不确定性与模型参数不确定性因此，针对含有不确定性的非完整移动机器人运动控制的研巧具有十分重要的意义。本文针对含有不确定性的非完整移动机器人轨迹跟踪运动控制做了如下研究：在模型参数己知的情况下工作，首先，考虑到控制律的设计过程中存在的计算复杂问题一，将反演设计方法与含有阶低通滤波器的动态面滑模控制相结合，设计了扰动界己知的轨迹跟踪控

7、制律。然后，针对Ｗ上控制律存在的扰动界值选取一困难问题，提出种反演自适应动态面潛模控制方法实现了扰动界未知的轨迹跟一踪控制。最后，，针对Ｗ上两种控制方法中存在的为矩抖动问题提出种基于扰动补偿的弱抖振动态面滑模反演自适应模糊控制方法，利用模糊系统去估计未知扰动迭到减小为矩輯动的效果；在模型参数未知的情况下，利用ＲＢＦ神经网络一一与反演法设计了种自适应轨迹跟踪控制律。进步考虑到ＲＢＦ神经网络带来的计算量过大的问题一，提出种基于神经网络最小参数法的反演自适应控制方法，利用单参数在线调整替换ＲＢＦ神经网络

8、权值的在线调整Ｗ达到减少计算量的目的。最后对所设计控制律进行稳定性分析与仿真验证，利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数能够得一致稳定的出所设计的控制律都能够保证闲环系统是最终。通过系统的仿真曲线分析能够得到Ｗ下结论：在模型参数已知的情况下控制系统在完成轨迹跟踪控制的同时能够克服未知扰动