车式移动机器人系统的轨迹跟踪控制【毕业论文】

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1、本科毕业设计（20届）车式移动机器人系统的轨迹跟踪控制23摘要【摘要】近年来，机器人的应用越来越广泛，从原来单一的制造业，逐渐拓展到像医疗、家务、娱乐等非制造业和服务行业。它的出现有力的推动了科技的进步和社会经济的发展，带给人们巨大的经济财富。机器人技术是在新技术革命中迅速发展起来的一门新兴学科，是人类最伟大的发明之一，其研究一直是国内外极为重视的高技术领域，各国的研究机构已经根据需要研制出多种不同用途的机器人。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，具有重要的军用和民用价值。本文首先研究了车式移动机器人的运动学模型，建立了机器人的运动学模型。然后根据其模型，提出了机器人自适应轨迹跟

2、踪控制方法。比较了现阶段常用的几种用于机器人轨迹跟踪控制的方法。最后选用了滑模轨迹跟踪控制，并用反步法（Backstepping）设计控制器。采用MATLAB软件对圆形和直线两种线路分别进行仿真。给出了仿真结果。【关键词】车式移动机器人；轨迹跟踪；反步法（Backstepping）；滑模控制。23Abstract【ABSTRACT】Inrecentyears,Robotusedmorewidely,Fromtheoriginalsinglemanufacturing,Graduallyexpandtolikemedical,housework,entertainment,andth

3、emanufacturingandserviceindustries.Theemergenceofthepowerfulpromotedtheprogressofscienceandtechnologyandthedevelopmentofsocialeconomy,bringhugeeconomicwealthtopeople.Robotictechnologyisrapidlyinnewtechnologyrevolutiondevelopedanewsubject,isoneofthegreatestinventionsinhumanbeings.Theresearchhas

4、beenagreatimportanceathomeandabroad,thehightechnologyfields,nationalresearchinstitutionshavedevelopedaccordingtotheneedofdifferentusesofrobot.Mobilerobotisanimportantbranchoftherobotics,havingimportantmilitaryandcivilianvalue.Thispaperfirststudiedcartypemobilerobotkinematicsmodel,thenestablish

5、ingtherobot’skinematicsmodel.Thenaccordingtothemodel,putingforwardrobotadaptivetrajectorytrackingcontrolmethod.Comparethepresentseveraldifferentmethodsforrobottrajectorytrackingcontrol.Finallychoosetheslidingmodetrajectorytrackingcontrol,andusetheBackteppingtodesignthecontroller.BasedonMATLABs

6、oftwareofcircularandlineartwocircuitsimulationrespectively.Givingthesimulationresults.【KEYWORDS】Car-likemobilerobot；Trajectorytracking；Backstepping;slidingmodecontrol。23目　录AbstractIII目　录IV1绪论11.1引言11.2非完整移动机器人的运动控制问题11.3移动机器人的轨迹跟踪控制方法分类21.4移动机器人轨迹跟踪控制方法简介21.5移动机器人发展动向和趋势32Matlab软件及Simulink简介42

7、.1Matlab语言特点42.1.1Matlab基本功能42.1.2Matlab优势62.2Simulink工具简介72.2.1Simulink模块库介绍72.2.2Simulink功能模块的处理73滑模变结构控制简介93.1滑模变结构控制93.1.1滑模变结构的抖振问题及解决方法93.1.2滑模变结构控制应用93.2自适应滑模变结构控制104移动机器人的滑模轨迹跟踪控制114.1移动机器人的运动学模型114.2切换函数的设计134.3滑模控制器的设计145设计程序及