多移動機(jī)器人編隊(duì)的魯棒預(yù)測控制研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，單移動機(jī)器人已經(jīng)不能滿足不斷提高的控制系統(tǒng)性能需求。多移動機(jī)器人協(xié)調(diào)控制以其更好的智能性和自適應(yīng)等優(yōu)勢，逐漸成為機(jī)器人控制領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。多移動機(jī)器人的編隊(duì)控制研究是多移動機(jī)器人協(xié)調(diào)控制的重要研究問題，也被普遍認(rèn)為是解決多移動機(jī)器人協(xié)調(diào)控制最有效的途徑之一，具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　然而，多移動機(jī)器人在為人們帶來好處的同時，也帶來了許多具有挑戰(zhàn)性的問題，例如如何建立多移動機(jī)器人的模型，采用何種控制策略使其

2、保持期望的隊(duì)形。本文針對多移動機(jī)器人系統(tǒng)，將其建模為具有參數(shù)不確定的狀態(tài)空間模型，利用Lyapunov穩(wěn)定性定理和線性矩陣不等式技術(shù)，分別研究了集中式和分布式模型預(yù)測控制問題。本文的主要工作如下：
　　1．基于跟蹤誤差運(yùn)動學(xué)模型，研究了單移動機(jī)器人路徑跟蹤問題。針對多移動機(jī)器人編隊(duì)問題，引入各移動機(jī)器人所在位置的廣義弧長，以獲得各移動機(jī)器人之間的相對位置，并基于跟蹤誤差運(yùn)動學(xué)模型分別給出了多移動機(jī)器人編隊(duì)的集中式和分布式模型。

3、r>　　2．針對線性化誤差導(dǎo)致的模型不確定問題，將多移動機(jī)器人系統(tǒng)建模為具有參數(shù)不確定的集中式模型。通過定義包含路徑跟蹤誤差和相對位置約束的合作性能指標(biāo)，利用Lyapunov穩(wěn)定性理論和LMI技術(shù)設(shè)計集中式魯棒預(yù)測控制器。仿真驗(yàn)證所提方法能使各移動機(jī)器人跟蹤上各自的設(shè)定路徑并達(dá)到期望的編隊(duì)隊(duì)形。
　　3．針對集中式控制方法存在計算量大及可靠性差等問題，提出了一種合作分布式魯棒預(yù)測控制算法解決多移動機(jī)器人編隊(duì)問題。首先，將移動機(jī)器人