滑模控制(sliding mode control) 也叫变结构控制,是近年来发展迅速的控制方法之一
[10]-[11]。一方面,滑模控制具有完全的鲁棒性,这就意味着当系统采用滑模控制器时,系统的
性能由滑模面的参数唯一确定,与其他变量无关。另一方面,滑模控制的不连续性使其在非 线性系统具有优良的控制性能。
在滑模控制中,最重要的步骤是通过动态特性来设计相应的切换超平面。当系统到达切 换面后,沿切换面向原点滑动,系统在滑模控制下能够按照期望轨迹做小幅度、高频率运动。 通过改变当前系统状态量,可以获得不同的滑动模态,这说明滑模控制的“结构”并不唯一 固定。在不同轨迹的滑模结构下,系统的状态轨迹也不尽相同。
在滑模控制的研究中,很大的一个问题在于抖振的处理。抖振指所设计的系统不能够完 全沿滑模面向平衡点运动,反而在其两侧产生颤动的现象。考虑这一难点,在实际系统中通 常将滑模控制和其他控制方法相结合,既实现系统的鲁棒性能,还要将抖振减弱到一定范围。 文献[12]提出带前馈的滑模控制律消除静态误差,在开关线临近区域进行抑制滑动颤动,发 展新的滑模控制律。文献[13]在恰当约束条件下对滑模趋近加速度进行修正,在削抖方面具 有相对优势。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-
滑模控制之所以能够被广大的科研工作者使用在机器人控制过程中,主要在于其算法简 单,响应速度快,对外界扰动具有良好的鲁棒性等特性。所以,一些得以改良的滑模控制律
大量发展也就成为必然。
1。5 轨迹跟踪基本概念
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对移动机器人而言,运动控制是机器人控制过程中的基本的问题。运动控制大致可以分 为反馈镇定、轨迹跟踪和路径跟随三大类。机器人的轨迹跟踪问题即机器人跟踪设定的轨迹 进行运动,该问题也成为控制工作的重点和热点之一,在最近几年得到了大量的详尽的研究。
反馈镇定:移动机器人在笛卡尔坐标系下,能够稳定在目标点[14]。 轨迹跟踪:移动机器人在笛卡尔坐标系下,从给定的初始点以期望的速度跟随给定的期