在特定的应用环境中,需要一款具有较高的机动性能的推力驱动式移动机器人沿着给定轨迹自主移动,完成某些复杂、危险的任务（如侦查、图像回传等）。因此,对该机器人的轨迹跟踪控制精度有一定要求,需设计满足任务需求的轨迹跟踪控制方法,以达到更准确有效的控制,进一步提高机器人执行任务的能力。本文围绕该移动机器人的轨迹跟踪控制问题进行研究,主要研究内容如下:首先,基于非完整性约束理论,分析了该移动机器人的非完整约束特性,基于欧拉—拉格朗日方法和劳斯方程建立了该移动机器人的数学模型,包括运动学模型和动力学模型,并进行仿真分析验证其准确性。其次,针对本文研究的推力驱动式移动机器人轨迹跟踪问题,在不考虑系统内、外部扰动的情况下,采用反演思想和改进的滑模变结构方法设计了基于运动学模型的轨迹跟踪控制器,为了消除抖振现象,利用双曲正切函数改进了指数趋近率。利用李雅普诺夫稳定性理论对系统进行了稳定性分析,证明了闭环反馈系统的稳定性,并在数值仿真实验中验证了所设计运动学控制器的有效性。再次,在双闭环反馈控制框架下,设计了基于动力学模型的轨迹跟踪控制器。外环为前文设计的运动学控制器,输出虚拟控制速度;内环分别设计了反步法控制器和滑模控制器,输出力矩控制运动学控制器输出的虚拟速度。利用李雅普诺夫稳定性理论对控制系统进行了稳定性分析,证明了双闭环反馈控制系统的稳定性,并在数值仿真实验中验证了所设计动力学控制器的有效性,经分析对比,得出基于滑模控制器的实验跟踪效果更优。最后,考虑系统内、外部总扰动对轨迹跟踪控制效果的影响,结合自抗扰控制技术的扩张状态观测器技术,提出了基于机器人动力学模型的自适应滑模轨迹跟踪控制策略。设计了扩张状态观测器对系统总扰动进行实时估计,据此对动力学控制器输入进行补偿,以减小系统总扰动对机器人轨迹跟踪效果的影响。并针对几种典型轨迹进行仿真实验,验证了本章所设计控制方法的可行性和有效性。