本文關(guān)鍵詞：多移動(dòng)微小型機(jī)器人編隊(duì)控制與協(xié)作避碰研究　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 多移動(dòng)機(jī)器人 李雅普諾夫法 軌跡跟蹤 協(xié)作避碰 編隊(duì)控制

【摘要】：在多移動(dòng)機(jī)器人協(xié)作中,編隊(duì)控制是一個(gè)非常典型的研究問題,實(shí)用性較強(qiáng)。如何實(shí)時(shí)地避免機(jī)器人相互之間或者機(jī)器人與周圍靜態(tài)障礙物之間的碰撞,是編隊(duì)控制中需要考慮的核心點(diǎn)之一。尤其機(jī)器人之間的避碰問題,將會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的魯棒性。所以,設(shè)計(jì)一種合理、有效的多機(jī)器人編隊(duì)與避碰控制算法,具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。目前,現(xiàn)有的編隊(duì)避碰方法雖然實(shí)現(xiàn)了多移動(dòng)機(jī)器人的編隊(duì)避障控制,提高了編隊(duì)控制效率,但是在系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性、理論分析方面還不太完善。控制Lyapunov函數(shù)可以同時(shí)處理多移動(dòng)機(jī)器人內(nèi)部(模型結(jié)構(gòu)或參數(shù)取值)和外部(擾動(dòng))不確定因素的魯棒控制問題,并且將Lyapunov分析法直接應(yīng)用于控制器設(shè)計(jì)的方法,近年來逐漸得到重視。因此,本文基于控制Lyapunov法設(shè)計(jì)了一個(gè)用于多機(jī)器人編隊(duì)控制與協(xié)作避碰的控制器函數(shù),并把該控制器應(yīng)用到了多個(gè)微小型移動(dòng)機(jī)器人的編隊(duì)控制中。論文的主要工作如下:(1)根據(jù)微小型移動(dòng)機(jī)器人所受的非完整約束,構(gòu)建了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和避碰函數(shù)。為避免碰撞和奇異情況的發(fā)生,本文給出了一些合理假設(shè)。(2)設(shè)計(jì)了用于編隊(duì)控制及協(xié)作避碰的控制器,且該控制器適用于每個(gè)微小型移動(dòng)機(jī)器人。用李雅普諾夫分析法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了魯棒穩(wěn)定性分析。(3)分別完成了靜態(tài)避障,協(xié)作避碰以及編隊(duì)控制仿真,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析。(4)提出的編隊(duì)避碰控制方法在由自主研發(fā)的微小型移動(dòng)桌面機(jī)器人平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)際驗(yàn)證,并給出了仿真與實(shí)際運(yùn)動(dòng)之間誤差的主要原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的運(yùn)動(dòng)模型以及避碰控制方法,解決了多移動(dòng)機(jī)器人的編隊(duì)控制和協(xié)作避碰問題,且能夠保證該非完整系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性。采用一種新的分布式控制方案,將編隊(duì)控制轉(zhuǎn)化為跟蹤整個(gè)隊(duì)形質(zhì)心的軌跡,降低了控制的復(fù)雜度,從而可以較好地應(yīng)用到計(jì)算資源有限的多移動(dòng)微小型機(jī)器人中。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

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10 財(cái)宣邋Q孟推，

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