轮式移动机器人轨迹跟踪的最优控制

摘要

深入分析了轮式移动机器人的运动状态,建立了WMR路径偏差系统的非线性数学模型.应用小偏差线性化理论,将该多输入多输出非线性系统简化成一个单输入单输出线性系统.然后基于线性二次型调节器理论进行了系统最优控制器的设计,并针对该理论中加权矩阵Q与R难以确定的问题,从控制效果出发,采用自适应遗传算法对其进行了优化.实现了移动机器人对预定轨迹的满意鲁棒跟踪,同时满足了实时性要求.实验结果证明了该方法的正确性与实用性.