视觉反馈四轮移动机器人轨迹跟踪控制

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轨迹跟踪问题是移动机器人研究中一项非常关键的技术,轨迹跟踪控制算法的好坏直接影响到移动机器人的性能。针对四轮移动机器人运动学和动力学特性复杂并属于典型的非完整系统等特点,设计出理想的轨迹跟踪控制器存在一定困难。论文针对此问题从基于多点预瞄和基于智能控制的角度展开研究工作,目的在于解决移动机器人轨迹跟踪的稳定性和实时性,增加其智能化程度。基于模仿人工驾车思想提出多点预瞄,并结合模糊控制提出了多点预瞄模糊PID控制方法。此控制方法考虑到前方一定距离内轨迹对控制器决策的影响,将预瞄点个数,预瞄距离,车速等因素进行综合,具有一定的预测性。实验结果表明算法速度快,稳定性较好,但自适应性仍不理想。然后针对前一方法存在的自适应性差的缺点,提出了多点预瞄模糊免疫轨迹跟踪控制方法。此方法借鉴了人工免疫系统中的免疫反馈机理,属于一种有师指导形式能够在线指导控制器参数调节。仿真实验和样车实验均表明此方法稳定性和实时性好,可以很好的应用于实际系统中。最后通过研究对比提出一种评价跟踪效果的指标,该指标能够全面准确的针对跟踪结果给出合理的评价。
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