| 引用本文: | 王会明,张扬,王雪闯.移动机器人的线性自抗扰控制设计与实验验证[J].控制理论与应用,2022,39(7):1289~1296.[点击复制] |
| WANG Hui-ming,ZHANG Yang,WANG Xue-chuang.Design and implementation of linear active disturbance rejection control for mobile robots[J].Control Theory and Technology,2022,39(7):1289~1296.[点击复制] |
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| 移动机器人的线性自抗扰控制设计与实验验证 |
| Design and implementation of linear active disturbance rejection control for mobile robots |
| 摘要点击 1272 全文点击 408 投稿时间：2021-04-07 修订日期：2022-04-20 |
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| DOI编号 10.7641/CTA.2021.10282 |
| 2022,39(7):1289-1296 |
| 中文关键词 移动机器人 轨迹跟踪 线性自抗扰控制 扩张状态观测器 |
| 英文关键词 mobile robot trajectory tracking linear active disturbance rejection control (LADRC) extended state observer (ESO) |
| 基金项目 国家自然科学基金项目(61803059), 重庆市自然科学基金面上项目(cstc2021jcyj–msxmX0142), 仿生机器人与智能测控重庆市高校创新研究群体 项目(CXQT20016), 重庆英才计划项目技术创新与应用发展类项目(109), 在渝本科高校与中国科学院所属院所合作项目(HZ2021018)资助 |
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| 中文摘要 |
| 为了实现移动机器人的高精度轨迹跟踪控制, 设计了一种基于扩张状态观测器的扰动抑制方法和相应的
实验验证平台. 首先, 考虑到不确定扰动如车轮纵向和侧向滑动对移动机器人系统控制性能的影响, 建立了受扰下
的运动学模型; 然后, 基于扩张后的运动学模型设计了扩张状态观测器来估计系统扰动; 接着, 利用扰动估计构建
了线性自抗扰控制器, 并利用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性; 同时, 基于MATLAB/Simulink软件和微控制
器搭建了所推荐控制算法的实验验证平台. 最后, 仿真和实验结果都验证了所提出控制方法的有效性. |
| 英文摘要 |
| To address the high-precision trajectory tracking problem of a wheeled mobile robot (WMR), a perturbation
suppression method based on an extended state observer (ESO) and the corresponding test platform are constructed. Firstly,
considering unknown skidding and slipping disturbances, the kinematics model of WMR is established. Secondly, according
to the extended kinematics model, the ESO is developed to estimate the disturbances. Next, a linear active disturbance
rejection control (LADRC) approach is devised under the aid of disturbance estimations. The stability of the closed-loop
system is also given by a Lyapunov function. Meanwhile, the experimental platform is set up by using MATLAB/Simulink
software and microcontroller. Finally, the results verify the effectiveness of the proposed control method. |
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