基于滑模变结构的轮式移动机器人Leader-Follower编队控制.pdf

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1、西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2014)Vo1．30No．4397文章编号：1006—4710(2014)04—0397—07基于滑模变结构的轮式移动机器人Leader—Follower编队控制杨延西，张浩，辛志波(西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048)摘要：对轮式移动机器人基于Leader—Follower编队控制算法进行了研究，发现反馈线性化控制方法简单易实现，但是抗干扰能力差；滑模变结构控制具有较好的抗扰能力，然而针对机器人编队这一非线性系统，设计

2、过程较为复杂。针对上述问题，提出将反馈线性化和滑模变结构控制相结合进行编队控制，既简化了设计滑模函数的过程，又达到了系统控制要求。仿真结果表明，该方法可以有效抑制干扰，增加系统的鲁棒性。将控制算法加入智能车平台，硬件仿真表明，该算法相对于传统滑模控制算法更加稳定，在编队控制中能达到控制要求，并在传感器较少且低控制主频的硬件平台中简单实现。关键词：轮式机器人；编队控制；反馈线性化；滑模控制中图分类号：TP242．6文献标志码：AWheeledmobilerobotsleader-followerformationcontrolbas

3、edonslidingmodevariablestructureYANGYanxi．ZHANGHao．XINZhibo(FacultyofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：ThewheeledmobilerobotformationcontrolbasedLeader—FollowercontrolalgorithmiSinvestigatedinthispaper，anditisfo

4、undthatthefeedbacklinearizationcontrolmethodissimpleandeasytoimplement，butanti—interferenceability，whileslidingmodecontrolhashadbetterimmunity，butastherobotkinematicsmodelofformationisanonlinearsystem，thedesingningofprocessismorecomplicated．Inviewofthis，thispaperprese

5、ntsamethodwhichcombinesthefeedbacklinearizationandslidingmodecontro1．Thismethodnotonlysimplifiesthedesignprocessofslidingfunction，butalsoachievesthesystemcontrolrequirements．Theresultsfromsimulationindicatethatthiscontrolmethodcaneffectivelysuppressinterferenceandincr

6、easestherobustnessofthesystem．Sinceallofthecontro1algorithmrunsintheembeddedcontroller。thepremiseofmeetingwiththecontrolrequirementsforcontrollerdesignisassimpleaspossible．Thisstudyaddsintelligentcontrolalgorithmintocarplatform，SOthatthehardwaresimulationshowsthatthis

7、algorithmisrelativelystablecomparedwiththetraditionalslidingmodecontrolmethod，canachievetheformationcontrolrequirements，andcanusethesensorlesscontrolandlOWfrequencyofsimplehardwareplatformtoachieve．Keywords：wheeledmobilerobots；formationcontrol；feedbacklinearization；sl

8、idingmodecontrO1在多移动机器人领域编队控制是最重要的，近法。文献[2]～E18]采用控制，控制算法采用反馈线年来越来越多的学者投身于研究编队控制中。文献性化，并扩展到多移动机器人系统中。文献[3]研究[1]研究了近几年单个智能车轨迹