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《浙江大学》 2006年
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全方位移动机器人的运动预测控制

郭旭  
【摘要】:延时是指从命令的发出到执行所消耗的时间。延时问题是移动机器人在应用中的一个常见问题。在对控制精度及实时性要求较高的情况下,延时问题极大的影响了控制效果及对移动机器人的控制精度。 为了解决控制延时问题,消除或减少延时对控制的影响,本文根据全方位移动机器人的运动特点,将在线计算量小、鲁棒性好的广义预测控制引入到四轮全方位移动机器人的运动控制中。在应用广义预测控制时,本文针对其在信息噪声较大时存在控制抖动性大的问题,提出了基于Smith预估器的广义预测运动控制法,采用开环控制预测补偿的方法来抵消信息噪声对控制精度的影响,在仿真及Robocup小型足球机器人实验平台的实验证明结果有效。 另外,本文还针对全方位移动机器人的运动特点,提出了一种快速的路径规划方法,并用最优方法将其离散化,从而使全方位移动机器人的广义运动预测控制具有一个较好的参考序列,确保了全方位移动机器人在运动中的平稳性,并保证了广义预测控制的最优输出值在机器人运动速度极限之内。
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