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轮式移动机器人轨迹跟踪的预测控制中图分类号:;’DLoxDyp史恩秀,黄玉美,positewMRDy和晗怠莆錎。匕缤的运动轨迹用史恩秀设计了一种运动控制系统——组合导航预测控制系统。理论分析和仿真结果均表明,该控制系统是有效可靠的。robot(WMR)whichparticuldt)(WMR)posite式——组合导航,即在移动过程中采用编码器和陀螺仪完yyp)=o(I)=[]TwMR机械科学与技术文章编号:———靼怖砉ご笱Щ底远芯克靼摘要:自动导航小车且恢忠圃杂寐质揭贫魅,主要用于现代化的无人生产车问中实现物料的搬运。为完成搬运任务,其控制系统必须具备定位、路径规划和导航等功能。考虑到其工作任务的特殊性,作者关键词:轮式移动机器人籄;组合导航;预测控制A嘲弥泔猦AbstctAutomatic篧锹质揭贫魅的一种,主要用于计算机集成制造系统中实现物料的自动运输。在CIMsAGV快速、准确、安全地运输到指定地。理想状态下,无论其所处环境已知与否,复杂程度如何,也无论其自身的运动状态AGV径规划和运动控制,完成运输任务。因此,定位和导航是wMRwMRwMR码器、陀螺仪、加速度计和多普勒速度计等传感器来感知wMRwMR来确定其相对于环境的位姿。前者可靠性较高,对周围环境的要求较低,但当移动距离较长时,由于传感器测量误差的累积会影响导航精度;后者需事先在工作环境中设置一些标识点,并对此很好的维护。考虑到位姿检测的可靠性和准确性,本文以两轮差速wMR成对位姿的检测,采用预测控制完成运动控制。为保证谧饕档愕奈蛔司ǘ龋趙的工作点采用定点定位。理论分析和仿真结果均表明,该运动控制系统具有控制可靠,轨迹跟踪速度快,动态响应平稳等优点。1xP=[xyp]T理想状态:车体工作地为平整水平面;运动过程中车轮与地面问无相对运动;车体的几何参数如轮径等保持不变。wMRK)=OK(i)=[K(i)K(i)]TP(i),,口蛟凇辍J笨蘷的可表示为第卷第期年月ConouiIl2.—seservice,phnningnavigatione鬌;作者简介:史恩秀,女,陕西,博士研究生ANDIECHNOIOCYV0123.,’—conol收稿日期:——con
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二刘㈩瓴学,?刂浦芷冢珺为两驱动轮间距。瓢+)o州:盟丛;竺趔竺瓜避]l:降]2rA-(i)=lin((i)+dp(i))^sin((f)+d(f))I同时,配β鉑耓屹。屹,。可见,若无=[]1wMRlR蜝PT]史恩秀等:轮式移动机器人轨迹跟踪的预测控制外界干扰,欲控制趖。到达目标位姿,根据谕褪笨痰腜刂歧￡纯伞?刂埔可转化r(i)=[(i)吼,’。令R(i)=/J就转换为系统的控制模型,即P(i+1)=P(f)+A(i)(i)式中:咖。为系统的运动控制量;厂日见由于受各种干扰因素的影响及所建模型的误差,在运wMRP|(i)P()致。即使在笨逃兄成立,在屯J笨蹋≠。若能确定⒍韵进行及时修正,才有可能使趖笨痰腜与2)[+]wMRE=[K(i)n]T((E)wMR())PJ(i)(f+1)量测矩阵定义与涞牟钜煳獁的位姿误差层,,磓wMRwMR改变或使其跟踪欲定轨迹。为了准确测量,采用多传感器检测系统,除可获得