基于神经网络的移动机器人预瞄轨迹跟踪控制算法研究

合集下载

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｒｅ — ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｔｉｍｅ．Ｔｈｅｋｉｎｅｔｉｃｅｑｕａｔｉｏｎｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｓｉｍｕｌｉｎｋｍｏｄｅｌｓａｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒ
踪控制算法。为了保证机器人具有较好的轨迹跟踪性能，借鉴驾驶车辆的预瞄模型，即控制驱动轮输出转矩，使得机器人在预瞄时间内到达预瞄位置。建立移动机器人动力学方程，搭建移动机器人动力学ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型，通过仿真获取在移动机器人不同状态下的实验数据。采用ＢＰ神经网络对实验数据进行训练，对驱动轮的驱动扭矩进行控
ｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｉＳｄｏｎｅｏｎｔｈｅｒｏｂｏｔｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｉｎ — ｋｉｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ．ＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｒａｉｎｉｎｇｔｈｅｄａｔａａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｉｎｇｔｈｅｄｉｖｉｎｇｗｈｅｅｌｔｏｒｑｕｅ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｔｅｓｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．
制。最后通过仿真实验对该轨迹跟踪控制算法的有效性进行验证。关键词：移动机器人；轨迹跟踪；神经网络；预瞄轨迹中图分类号：ＴＰ２４２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１ — ４６７９（２０１７）０５ — ００３７ — ０５
ＤＯＩ：１０．１９３５２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１６７１ — ４６７９．２０１７．０５．００８
基于神经网络的移动机器人预瞄轨迹跟踪控制算法研究
郝丽英，宋起超
Ａｓｔｕｄｙｏｆｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｐｒｅ。－ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｔｒａｃｋｉｎｇｆｏｒ
ｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｂａｓｅｄｏｎｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｉｓｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｆｏｒｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｔｏｃｏｎｔｒｏ１ｔｈｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｔｒａｃｋｉｎｇ．Ｔｈｕｓａｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｐｒｅ－ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｔｒａｃｋｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ａｐｒｅ～ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｄｒｉｖｉｎｇｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｍｅａｎｓｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｗｈｅｅｌｏｕｔｐｕｔｔｏｒｑｕｅ，ｉｓｓｅｔｕｐｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅｔｈｅｒｏｂｏｔｒｅａｃｈｔｈｅｐｒｅ — ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ
第３１卷第５期
２０１７年１Ｏ月
黑
龙
江
工
程
学
院
学
报
Ｖｏ１．３ｌ。Ｎｏ．５
Ｏｃｔ．，２０１７
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＨＡＯＬｉｙｉｎｇ。ＳＯＮＧＱｉｃｈａｏ。
（１．ＡｃａｄｅｍｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００５０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００５０，Ｃｈｉｎａ）
（１．黑龙江工程学院学术理论研究部，黑龙江哈尔滨１５００５０；２．黑龙江工程学院电气与信息工程学院，黑龙江哈尔滨
１５ＯＯ５０）
摘源自文库
要：轨迹跟踪控制是移动机器人运动控制中很复杂的问题。针对该问题，设计一种基于神经网络的预瞄轨迹跟