模块化移动机器人的无模型自适应控制研究

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ｐｉｃｐｅｗａｓｄｔｅｉｎａｎｗｐｅｄ — ａｔａｅｉａｉｅａｄｔｅｃｎｒｌａｎｉｅｅｔｔｎａｇｒｈＴｅｓｌｔｎｒｓｌｈｗｔａｒｉｌｓｕｅｄｓｇｅｓｕｏｐｒｌｒｖｔｖｎｈｏｔｗｏｌｓｉｉｌｏｉｍ．ｈｉａｉｅｕｔｓｏｈｔｎｏｉｄｏｌｎｍａｏｔｍｕｏｓｔｅｍｅｈｄｈｓｓｒｎｂｓｎｓ，ａｔｅｐｎｅｈｇｃｕａｙａｄｃｎｒｌｅｔｒｓｉｅｆｒｎｅｂｔｒｈｎｔｄｔｎｌＩｏｔ１ｈｔｏａｔｏｇｒｕｔｅｓｆｓｒｓｏｓ，ｉｈａｃｒｃｎｏｔｏａｕｅ，ｓｒｍａｃｅｔａａｉｏａＤｃｎｒ．ｏｆｔｐｏｅｔｒｉＰｏ
ＭＩ饱和约束等特点基础上，ＭＯ、建立了以差动驱动电机脉宽调制（ＷＭ）Ｐ信号为输入、以机器人方位角和线速度为输出的无模型白
适应控制系统；为提高运算速度并减少运算量，使用最小二乘原理设计了新的伪偏导数和控制律在线估计算法。仿真结果表明，该方法具有鲁棒性强、响应速度快及控制精度高的特点，其性能优于传统的ＰＤ控制。Ｉ关键词：模块化移动机器人；无模型自适应控制；最小二乘法；伪偏导数；脉宽调制
２ＥｎｉｅｒｇｒｎｎｅｔｒｈｎｈｉｉｏｏｇＵｎｖｒｉ，Ｓａｇａ０２０，ｈｎ）．ｇｎｅｉａｉｇＣｎｅ，ＳａｇａａｔｎｉｅｓｔｎＴＪｙｈｎｈｉ０４Ｃｉａ２
Ａｂｔａｔｏｈｔｄｆｍｏｅ－ｒｅａａｔｅＭＦｓｒｃ：Ｆｒｔｅｓｕｙｏｄｌｆｄｐｉ（Ａ）ｃｎｒｌｌｏｔｍｐｌｄｉｈｅｄｏｂｔｏｔｌａｍｏｕａｉｅｅｔｌｄｉｅｅｖｏｔｏｇｒｈａｐｉｎｔｅｆｌｆｏｏｎｒ，ｄｌｒｄｆｒｎｉ — ｒｖｎａｉｅｉｒｃｏａ
ｉｐｕｓｈｏｏｚｍｕｈａｄｖｌｃｔｒｓｄａｕｐｔ．Ｔｏｉｐｏｅｐｒｃｓｉｐｅｎｅｕｃｈｏｐｔｔｏｎｔ，ｔｅｒｂｔＳａｉｔｎｅｏｉｙｗｅｅｕｅｓｏｔｕｓｍｒｖｏｅｓｎｇｓｅｄａｄｒｄｅｔｅｃｍｕａｉｎ，ｔｅｌａｔｓａｅｈｅｓｑｕｒｓ
ＷＡＮＧｎＥＩｎｉｎＯＮＧｉｂＹｏｇ，ＦＹａ —ｑｏｇ，ＳＬ— ｏ（．ｎｔｕｅｏｏｏｉｓＳａｇａｉｏｏｇＵｎｖｒｉ，Ｓａｇａ０２０，ｈｎ；１Ｉｓｉｔｆｂｔ，ｈｎｈｉａｔｎｉｅｓｔｔＲｃＪｙｈｎｈｉ０４Ｃｉａ２
王永，燕琼，立博费宋
（．上海交通大学机器人研究所，上海２０４；２上海交通大学工程训练中心，上海２０４）１０２０．０２０
摘要：为研究无模型自适应（Ａ）ＭＦ控制算法在机器人控制领域的应用，设计了差动驱动的模块化移动机器人。在考虑非完整约束、
ｃｎｉｅａｉｎ．ｔｅｍｏｅ — ｒｅａａｔｅｃｎｒｌｙｔｍｓｅｔｂｉｈｄａｃｒｉｇｙＴｅｐｌｅｗｄｈｍｏｕａｉｎＰＭ）ｓｇａｓｗｒｓ（ａｏｓｄｒｔｏｈｄｌｆｅｄｐｉｏｔｓｅｗａｓｌｅｃｏｄｎｌ．ｈｕｓｉｔｄｌｔ（Ｗｖｏｓａｓｏｉｎｌｅｅｕｅ１ｓ
中图分类号：Ｈ９Ｔ２Ｔ３；Ｐ４文献标志码：Ａ文章编号：０１４５（０２０ — ４００１０ — ５１２１）４００ — ４
ＳｕｙｏｏｔｏｅｈｄｏｏｕａｏｉｏｏａｅｎＭＦＡｈｏｙｔｄｎｃｎｒｌｍｔｏｆｍｄｌｒｍｂｌｒｂｔｂｓｄｏｅｔｅｒ
ｍｏｉｏｏｓｄｓｎｄＴａｉｇｓｃａｔｒｓｎｎｏｏｏｃｃｎｔｉｔｂｌｒｂｔｗａｅｉｅ．ｋｎｕｈｆｃｏｓａｏｈｌｎｍｉｏｓｒｎ，ＭＩｅｇａＭＯ，ｃｐｃｔｏｓｒｉｔａｄｏｈｒＣａａｔｌｔｃｎｏａａｉｃｎｔａｎｓｎｔｅｈｒｃｅｉｉｓｉｔｙ ’ ｓ
第２卷第４９期
２１０２年４月
机
电
工
程
Ｖｏ．２Ｎｏ４ｊ９．
Ａｐቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ．２０１２
ＪｕｎｌｏｃａｉａｏｒａｆＭｅｈｎｃｌ＆ＥｌｃｒａｇｎｅｉｇｅｔｃｌＥｎｉｅｒｉｎ
模块化移动机器人的无模型自适应控制研究术