控制理论与应用

作者：李高铭,聂卓赟,李兆洋,郑义民,罗继亮

单位：华侨大学 信息科学与工程学院,华侨大学 信息科学与工程学院,华侨大学 信息科学与工程学院,华侨大学 信息科学与工程学院,华侨大学 信息科学与工程学院

关键词：轮式移动机器人; 运动控制; 干扰观测器; 抗扰PID

基金：国家自然科学基金项目(61403149), 福建省自然科学基金项目(2019J01053), 华侨大学研究生科研创新基金项目(18013082042)资助.

在非平衡负载条件下, 轮式移动机器人(WMR)的前进、转向速度耦合, 影响着轨迹跟踪和避障等运动控制性能. 为此, 本文提出了一种基于抗扰PID(DR–PID)控制器的WMR速度调节主动抗扰(ADR)控制策略. 首先, 建立WMR的速度耦合模型, 引入解耦矩阵减小静态耦合作用; 然后, 基于一类改进干扰观测器(DOB)控制方法, 设计一种具有ADR能力的PID控制器, 即DR–PID, 用于WMR的速度分散调节. 进一步, 考虑高频增益不匹配/不确定性, 分析闭环系统稳定性条件. 所得结论揭示了PID控制器的抗扰机理; 最后, 在不平衡负载条件下开展WMR运动控制实验研究, 实验结果验证了所提方法的有效性.

来源：2021年第3期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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