随着近十几年人工智能技术、电驱动技术、无线技术等新型技术的快速发展,关于移动平台的研究逐渐深入,移动平台在社会生产、生活的各个方面显示出越来越重要的地位和作用。相较于传统移动平台,全向移动平台具有良好的机动性,能在狭窄空间内自由运动,从而被广泛应用于工业、农业和服务业等领域。全向移动平台表现出的前所未有的巨大前景将会成为未来移动平台的发展趋势。本论文以装配有三个单电机脚轮的全驱动全向移动平台（以下简称移动平台）为研究对象,仅通过控制、匹配三个脚轮的转速使移动平台完成全向运动。论文完成的主要研究工作如下:1.根据纯滚动约束条件,采用正交分解法快速准确的建立了移动平台运动学模型。进一步分析发现运动学模型中速度Jacobian矩阵不可逆时移动平台处于奇异位形,失去全向移动能力。通过将转角和转向角运动学模型进行耦合,引入动态耦合因子识别移动平台当前位形和奇异位形的靠近程度,动态调节耦合项比重使移动平台高效的摆脱奇异位形。基于Lagrange法建立了移动平台的动力学模型,并分析动力学Matlab仿真结果,合理的简化了动力学模型。2.利用Solid Works建立了移动平台三维模型,将三维模型导入至Adams软件中,从零部件材料、驱动变量、接触力、摩擦力、联合仿真状态变量几个方面对移动平台进行了虚拟样机设置,并基于Adams软件验证了所设置的虚拟样机正确性。对Adams-Matlab/Simulink联合仿真接口进行了定义。基于PID控制原理,分别以运动学模型和动力学模型为基础设计了速度控制策略。采用联合仿真方法对比验证了运动学模型和动力学模型的准确性以及控制策略的有效性。3.在上述研究基础上,为了进一步提高负载变化时移动平台的运动精度,结合模糊PID控制原理设计了速度控制器,并利用Lyapunov函数证明了控制器的稳定性。采用Adams-Matlab/Simulink联合仿真技术对平台0%（空载）、20%、50%和100%四种不同负载情况下的平移运动、复合运动（平动转动同时存在）两种工况进行了仿真,并与PID控制效果对比分析。仿真结果表明,模糊PID速度控制器能够及时有效地抑制负载变化对移动平台产生的影响,使移动平台实际速度快速稳定准确的收敛于参考速度,系统具有较强鲁棒性。4.分析了几大主流避障方法的优缺点,选择传统人工势场法作为移动平台的避障算法。对传统人工势场法斥力/引力势场函数、斥力/引力函数进行了推导,并基于Matlab对其有效性进行了仿真分析,结果表明当障碍物分布位置特殊时算法失效,存在目标不可达和局部最小值问题。针对该问题,通过将目标点与障碍物的相对距离分别引入到斥力/引力势场函数中,并设置合理的斥力/引力增益系数的方法对算法进行了优化。设计了位置控制器,能够根据规划的避障轨迹求解出对应的速度分量,输入至模糊PID速度控制器对移动平台进行速度跟踪联合仿真分析。仿真结果显示优化后的算法可以有效避免目标不可达和局部最小值问题,移动平台能够成功避开障碍物到达目标点。