摘要移动机器人多用复杂非线性系统进行描述，属于典型的非完整约束结构。对移动机 器人而言，轨迹跟踪是其运动控制中的关键技术之一。在移动机器人实现其轨迹跟踪的 过程中，通常采用的控制方法有滑模控制、智能控制等。79712

该课题研究工作主要围绕着轮式移动机器人的轨迹跟踪进行。首先，以轮式移动机 器人为例，通过对其结构的规范约束，总结了两轮移动机器人的运动学模型。然后，该 文通过滑模控制和反演方法，针对上述运动学模型设计了轨迹跟踪控制器，提高了移动 机器人的运动控制精度。

最后，通过 Matlab 和 Simulink 搭建仿真模型，设计了系统的滑模控制器，并且验证 了设计的滑模控制器满足移动机器人所要求的轨迹跟踪。

毕业论文关键词 轮式移动机器人 滑模控制 反演方法 轨迹跟踪控制

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title Trajectory Tracking of Mobile Robots Based on Sliding Mode Control

Abstract Mobile robots, which are mostly modeled by complex nonlinear systems, are typical nonholonomic constraints structures。 For mobile robots, trajectory tracking is one of the key technologies on motion control。 In the trajectory tracking process of mobile robots, the control methods, like sliding mode control, intelligent control, are usually adopted。

The trajectory tracking of wheeled mobile robots is mainly focused on in this research work。 Firstly, take the wheeled mobile robot for example, by acting the normative constraints on its structure, the kinematics model of two wheel mobile robot can be obtained。 Then, based on the sliding mode control and the inversion method, the trajectory tracking control law is designed for the abovementioned kinematics model, and the accuracy of motion control for the mobile robot can be improved。

Finally, by constructing the simulation model via Matlab\Simulink, the sliding mode control law is designed for the system, and the trajectory tracking of the mobile robot can be accomplished effectively based on the designed sliding mode controller。

Keywords Mobile robot Sliding mode control Backstepping method Trajectory tracking control

本科毕业设计说明书 第 I 页

目 次

1 绪论 1

1。1 研究问题及意义 1

1。2 移动机器人基本概念 1

1。3 移动机器人研究概况 3

1。4 滑模控制基本概念 4

1。5 轨迹跟踪基本概念 5

1。6 论文内容安排 6

2 移动机器人的模型 7

2。1 移动机器人数学建模 7

2。2 移动机器人运动学模型 8

2。3 本章小结