摘要滑模变结构控制(VSC),作为一种先进的控制策略，其发展历史不过五十几年。然而仅在这五十几年中，VSC就以它的不变性(又称为完全鲁棒性)，引起了众多控制界学者的兴趣，以至于不少理论和应用成果纷纷涌现。目前，在理论上，已经初步解决了包括多输入系统和不确定系统在内的一些控制系统的设计问题及其稳定性、鲁棒性分析问题；在实际应用中，VSC也已成功地应用于机器人、航空航天系统、电力系统、电子系统等领域。
本文是在了解了轮式机器人的发展及应用现状的基础上，进一步的学习了轮式机器人的运动学和动力学模型，并掌握了简单的两轮机器人速度表示法的建模方法，同时在考虑到滑模控制中存在的抖振问题，对选定的等速趋近律进行修正，再结合所设计的切换函数来得到实验所需的控制率，最后利用Matlab中的simulink和m语言来分别对圆形、“z”字形和直线形轨迹来进行跟踪仿真而完成的。9202
关键词 滑模变结构 轮式移动机器人 轨迹跟踪 仿真
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Trajectory Tracking and Simulation Studies of Robot, based on The Contorl of Sliding Mode Variable Structure
Abstract
Fifty years have passed before sliding mode variable structure control, as an advanced control approach, develops into a general design method. During the period, variable structure control(VSC) has been brought to many researchers’ attentions for its distinguished feature-invariance property, so that lots of published works emerge. In theory, the general design method, stability and robustness of variable structure systems(VSS) have been established. While, in application, VSC has been applied to a variety of fields such as robot control, aircraft control and so on.
This article is based on the understanding of the development and application status of the wheeled robot; further learning of kinematics and dynamics model of the wheeled robot; a good command of modeling approach of the speed notation for simple two-wheeled robot; the consideration of
The chattering problem in sliding mode control; amendment to the selected constant speed reaching law; the gain of control rate , required in experiment; the use of simulink and m language to track the trajectory of Round , “z” font and linear.
Keywords Sliding Mode Variable Structure Wheeled mobile robot Trajectory Tracking Simulation
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究的研究背景以及其意义 1
1.2 移动机器人的主要研究领域 2
2 轮式移动机器人的建模 3
2.1 轮式移动机器人的建模基础3
2.2 轮式移动机器人建模的几种方法介绍 4
2.3 运动学模型 4
3 机器人的轨迹跟踪控制律设计 8
3.1 机器人控制方法 8
3.2 滑模控制方法基础10
3.3 滑模变结构控制系统的“抖振”问题14
3.4 切换函数的确定17
3.5 滑模跟踪控制器设计18
4 仿真与性能分析 19
4.1 利用simulink实现19
4.2 利用m语言实现29
结论 35
致谢 36
参考文献37
1 绪论 基于滑模变结构控制的机器人轨迹跟踪及仿真研究:http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_7836.html