[发明专利]一种基于滑模变结构的移动机器人轨迹跟踪控制方法

摘要

本发明公开一种基于滑模变结构的移动机器人轨迹跟踪控制方法，该方法综合分析不同趋近律的优缺点，提出并设计了一种快速性和平稳性更佳的趋近律，该趋近律由两项组成，第一项控制系统状态在远离滑模面时快速逼近滑模面，第二项控制系统状态在滑模面内保持平稳运行；该方法首先建立移动机器人的运动学模型和轨迹跟踪误差模型，推导移动机器人轨迹跟踪误差微分方程；然后基于滑模变结构设计切换函数，根据设计的趋近律推导滑模控制律，该控制律能够使移动机器人快速收敛到期望轨迹和期望速度。通过MATLAB数值仿真表明本发明的轨迹跟踪控制方法能够有效削弱跟踪过程的抖振现象，提高轨迹运行的精度，并且具有良好的稳定性和鲁棒性。

主权项

一种基于滑模变结构的移动机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)建立移动机器人的运动学模型；步骤(2)建立移动机器人轨迹跟踪误差模型，并推导轨迹跟踪误差微分方程；步骤(3)根据滑模面的特点设计合适的切换函数(s1,s2)T；步骤(4)分析不同趋近律的优缺点，设计一种新的趋近律提高控制系统的快速性和稳定性，有效削弱控制系统的抖振现象；步骤(5)根据步骤(3)的切换函数(s1,s2)T和步骤(4)的趋近律推导出移动机器人的控制律(υ,ω)T。