【摘 要】
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该文主要是研究受非完整约束移动机器人几何路径跟踪的控制算法.目前的移动机器人的路径跟踪控制算法大都存在控制量过在、控制存在奇异点、不能保证跟踪方向的缺点.这里所设
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该文主要是研究受非完整约束移动机器人几何路径跟踪的控制算法.目前的移动机器人的路径跟踪控制算法大都存在控制量过在、控制存在奇异点、不能保证跟踪方向的缺点.这里所设计的算法着重解决这些问题.另外,该文还涉及到部分硬件平台以及相关软件的设计.第二章研究移动机器人平台设计,包括平台的总体概况,陀螺信号处理的硬件电器及软件设计,电源管理部分的硬件电路,路径跟踪控制模块的硬件电路.文中第三章基于移动机器人的运动学模型,对于以代数方程形式给定的目标路径,提出一种新的"临时路径法"用以生成连接移动机器人和目标轨线的临时路径,同时在移动机器人的速度设计中引入了移动机器人的姿态角和目标姿态角信息.通过理论分析证明了该控制律的稳定性以及所具有的减小控制量、避免奇异点、跟踪正确方向的优点,仿真结果验证了所提出的算法的优点.第四章研究当目标路径是以微分方程形式给出时的路径跟踪控制算法,仿照第三章的思路导出了控制方案的另一种表达形式.第五章叙述移动机器人的路径跟踪实验和总体精度实验情况,实验结果表明两者都达到了预期的目标.
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