拖挂式移动机器人反馈镇定的非连续控制方法

摘要

针对具有一节拖车的移动机器人在原点位形的反馈镇定问题,提出一种基于σ过程的非连续控制方法.利用坐标变换和输入变换建立了系统的链式形式模型,并证明链式系统与原系统是局部微分同胚的.进而基于σ过程分析,将链式系统转换为线性子系统,利用极点配置方法设计了线性子系统的渐近稳定控制律.该控制律能够使链式系统稳定,从而使原系统也同样稳定.仿真结果表明所提出的控制方法能够控制移动机器人及其拖车的位形以指数收敛速率稳定在系统原点.由于σ过程是一种非连续状态变换方式,系统的反馈控制律是非连续的,与Brockett定理中关于非完整系统的反馈镇定问题不存在连续时不变的控制方法的结论是一致的.