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摘要:最近幾年，在生活中使用移動(dòng)機(jī)器人越來(lái)越普遍，并且研究的領(lǐng)域也越來(lái)越寬廣。在這篇文章中把輪式移動(dòng)機(jī)器人作為我們研究的主要對(duì)象，把機(jī)器人輪子的滑動(dòng)忽略，認(rèn)為它只做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這樣，相應(yīng)的約束會(huì)施加到移動(dòng)機(jī)器人身上。從根本上來(lái)說(shuō)這種理想約束就相當(dāng)于非完整約束，而這種非完整約束把輪式移動(dòng)機(jī)器人變成非完整系統(tǒng)的典型例子。最近幾年，在智能控制算法快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，智能化移動(dòng)機(jī)器人也跟上了發(fā)展步伐快速發(fā)展。 本文查閱了大量的資料和文獻(xiàn)，本論文對(duì)輪式移動(dòng)機(jī)器人的速度、位置、控制量和時(shí)間之間的變化關(guān)系進(jìn)行研究和討論，得到了以下成果： 首先，向讀者介紹說(shuō)明輪式移動(dòng)機(jī)器人的有段特點(diǎn)，再根據(jù)這些運(yùn)動(dòng)特性建立運(yùn)動(dòng)學(xué)以及動(dòng)力學(xué)模型，最后確定一個(gè)有關(guān)于輪式移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟蹤控制的方案。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，了解機(jī)器人在平面上是離散運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，將其寫(xiě)成矩陣形式，并用最優(yōu)矩陣求解機(jī)器人最優(yōu)運(yùn)動(dòng)控制的各個(gè)變量，通過(guò)向機(jī)器人施加多次控制，使機(jī)器人達(dá)到最終目標(biāo)狀態(tài)。為該控制系統(tǒng)編寫(xiě)MATLAB程序，使該系統(tǒng)得以驗(yàn)證。繪制出相應(yīng)的模型曲線。得到仿真曲線后分析整理得出結(jié)論，提出論文之后的展望。提出需要改進(jìn)的地方和還未探索的課題。
關(guān)鍵詞：移動(dòng)機(jī)器人；線性二次調(diào)節(jié)器；最優(yōu)控制
目錄 摘要 Abstract 1.緒論-1 1.1 引言-1 1.2 課題研究意義-1 1.3 本文研究的主要內(nèi)容-2 2.輪式移動(dòng)機(jī)器人-3 2.1 輪式移動(dòng)機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)-3 2.1.1各種輪式機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介-3 2.2輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型-5 2.2.1 機(jī)器人質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)模型-5 2.2.2 兩輪差動(dòng)式移動(dòng)機(jī)器人-8 2.3輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制原理-10 2.3.1運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)-10 2.3.2速度控制-11 2.3.3 位置控制-11 3.線性二次型最優(yōu)控制-12 3.1線性二次型最優(yōu)控制基本理論-12 3.1.1 完全信息狀態(tài)下的LQ控制-12 3.1.2 狀態(tài)調(diào)節(jié)器-13 3.1.3 輸出調(diào)節(jié)器-14 3.1.4 LQ最優(yōu)控制-15 3.3 二次型最優(yōu)控制算法設(shè)計(jì)-16 4.實(shí)驗(yàn)與仿真-18 結(jié) 論-21 參 考 文 獻(xiàn)-22 附 錄-23 致 謝-24 |
