基于Backstepping时变反馈和PID控制的移动机器人实时轨迹跟踪控制

摘要

根据机器人的运动学模型,采用分层控制的思想将移动机器人的轨迹跟踪控制分为两部分:轨迹跟踪控制器和机器人速度PID控制器.基于Backstepping时变状态反馈方法和Lyapunov理论,引入具有双曲正切特性的虚拟反馈量,提出一种移动机器人全局轨迹跟踪算法;采用PID速度控制器以满足机器人驱动电机实时调速要求.考虑到机器人的动力学约束,引入受限策略以保证其运动平滑.在基于DSP的两轮驱动移动机器人上对算法进行了实时轨迹跟踪试验,取得了满意的控制效果.