多移動機器人編隊的魯棒預測控制研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，單移動機器人已經不能滿足不斷提高的控制系統(tǒng)性能需求。多移動機器人協(xié)調控制以其更好的智能性和自適應等優(yōu)勢，逐漸成為機器人控制領域的熱點研究方向。多移動機器人的編隊控制研究是多移動機器人協(xié)調控制的重要研究問題，也被普遍認為是解決多移動機器人協(xié)調控制最有效的途徑之一，具有重要的理論和實際意義。
　　然而，多移動機器人在為人們帶來好處的同時，也帶來了許多具有挑戰(zhàn)性的問題，例如如何建立多移動機器人的模型，采用何種控制策略使其

2、保持期望的隊形。本文針對多移動機器人系統(tǒng)，將其建模為具有參數(shù)不確定的狀態(tài)空間模型，利用Lyapunov穩(wěn)定性定理和線性矩陣不等式技術，分別研究了集中式和分布式模型預測控制問題。本文的主要工作如下：
　　1．基于跟蹤誤差運動學模型，研究了單移動機器人路徑跟蹤問題。針對多移動機器人編隊問題，引入各移動機器人所在位置的廣義弧長，以獲得各移動機器人之間的相對位置，并基于跟蹤誤差運動學模型分別給出了多移動機器人編隊的集中式和分布式模型。

3、r>　　2．針對線性化誤差導致的模型不確定問題，將多移動機器人系統(tǒng)建模為具有參數(shù)不確定的集中式模型。通過定義包含路徑跟蹤誤差和相對位置約束的合作性能指標，利用Lyapunov穩(wěn)定性理論和LMI技術設計集中式魯棒預測控制器。仿真驗證所提方法能使各移動機器人跟蹤上各自的設定路徑并達到期望的編隊隊形。
　　3．針對集中式控制方法存在計算量大及可靠性差等問題，提出了一種合作分布式魯棒預測控制算法解決多移動機器人編隊問題。首先，將移動機器人