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四轮移动机器人轨迹跟踪的最优状态反馈控制
被引量：
9
1
作者
陈少斌
蒋静坪
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第12期2186-2190,共5页
对具有量测噪声、模型噪声和输入信号干扰的四轮移动机器人轨迹跟踪的最优状态反馈控制进行研究.建立系统的运动学与动力学方程和轨迹生成方程,导出了相应的离散状态方程式,采用卡尔曼滤波器对伴有高斯白噪声的系统状态方程进行了状态估...
对具有量测噪声、模型噪声和输入信号干扰的四轮移动机器人轨迹跟踪的最优状态反馈控制进行研究.建立系统的运动学与动力学方程和轨迹生成方程,导出了相应的离散状态方程式,采用卡尔曼滤波器对伴有高斯白噪声的系统状态方程进行了状态估计,提出一种基于李亚普诺夫稳定性的最优状态反馈控制策略.给出了补偿输入信号干扰的自适应算法.仿真结果表明,所提出的控制算法,在四轮移动机器人轨迹跟踪中,能有效地抑制系统的模型、量测和输入信号中的随机噪声和扰动,提高系统的跟踪精度和动态响应速度,使系统具有优良的静、动态特性.
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关键词
四轮移动机器人
卡尔曼滤波器
轨迹跟踪
最优状态反馈
自适应控制
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职称材料
基于自适应滑模的四轮移动机器人轨迹跟踪控制
2
作者
郭磊
张雨晴
宋原
《郑州大学学报(工学版)》
2025年第3期11-18,共8页
针对滑模控制中具有未知界的非匹配不确定性的估计与补偿问题,提出了一种适用于四轮移动机器人的非奇异终端滑模控制器,不需要已知界的不确定性的先验知识。为了保证滑模面的存在性,引入高斯过程回归对非匹配不确定性进行在线估计,一方...
针对滑模控制中具有未知界的非匹配不确定性的估计与补偿问题,提出了一种适用于四轮移动机器人的非奇异终端滑模控制器,不需要已知界的不确定性的先验知识。为了保证滑模面的存在性,引入高斯过程回归对非匹配不确定性进行在线估计,一方面避免采用高增益的控制,从而减小了控制量抖振;另一方面,通过高斯过程回归的估计结果对系统的不确定性进行补偿,从而提高了基于模型的滑模控制器的适应性。基于近端策略优化(PPO)算法设计了一种自适应终端滑模控制器,通过控制精度和控制输入的抖振幅度来构建奖励函数,以此对滑模控制器的参数进行自适应调整,从而减小抖振并提高跟踪精度。通过李雅普诺夫稳定性分析证明了非奇异终端滑模控制器的稳定性,基于数值仿真实验验证了所设计控制器的有效性。结果表明:与传统的终端滑模相比,所提出的自适应终端滑模控制器在保持较高控制精度的同时,抖振振幅减小了90%,优于传统的控制方法。
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关键词
四轮移动机器人
轨迹跟踪
终端滑模控制
自适应滑模控制
高斯过程回归
强化学习
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职称材料
题名
四轮移动机器人轨迹跟踪的最优状态反馈控制
被引量：
9
1
作者
陈少斌
蒋静坪
机构
浙江大学电气工程学院
福州大学电气工程与自动化学院
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第12期2186-2190,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(60405012)
文摘
对具有量测噪声、模型噪声和输入信号干扰的四轮移动机器人轨迹跟踪的最优状态反馈控制进行研究.建立系统的运动学与动力学方程和轨迹生成方程,导出了相应的离散状态方程式,采用卡尔曼滤波器对伴有高斯白噪声的系统状态方程进行了状态估计,提出一种基于李亚普诺夫稳定性的最优状态反馈控制策略.给出了补偿输入信号干扰的自适应算法.仿真结果表明,所提出的控制算法,在四轮移动机器人轨迹跟踪中,能有效地抑制系统的模型、量测和输入信号中的随机噪声和扰动,提高系统的跟踪精度和动态响应速度,使系统具有优良的静、动态特性.
关键词
四轮移动机器人
卡尔曼滤波器
轨迹跟踪
最优状态反馈
自适应控制
Keywords
four-wheel mobile robot
Kalman filter
trajectory tracking
optimal state feedback
self-adaptive control
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于自适应滑模的四轮移动机器人轨迹跟踪控制
2
作者
郭磊
张雨晴
宋原
机构
北京邮电大学智能工程与自动化学院
出处
《郑州大学学报(工学版)》
2025年第3期11-18,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(61105103)。
文摘
针对滑模控制中具有未知界的非匹配不确定性的估计与补偿问题,提出了一种适用于四轮移动机器人的非奇异终端滑模控制器,不需要已知界的不确定性的先验知识。为了保证滑模面的存在性,引入高斯过程回归对非匹配不确定性进行在线估计,一方面避免采用高增益的控制,从而减小了控制量抖振;另一方面,通过高斯过程回归的估计结果对系统的不确定性进行补偿,从而提高了基于模型的滑模控制器的适应性。基于近端策略优化(PPO)算法设计了一种自适应终端滑模控制器,通过控制精度和控制输入的抖振幅度来构建奖励函数,以此对滑模控制器的参数进行自适应调整,从而减小抖振并提高跟踪精度。通过李雅普诺夫稳定性分析证明了非奇异终端滑模控制器的稳定性,基于数值仿真实验验证了所设计控制器的有效性。结果表明:与传统的终端滑模相比,所提出的自适应终端滑模控制器在保持较高控制精度的同时,抖振振幅减小了90%,优于传统的控制方法。
关键词
四轮移动机器人
轨迹跟踪
终端滑模控制
自适应滑模控制
高斯过程回归
强化学习
Keywords
four-wheel mobile robot
trajectory track
terminal sliding mode control
adaptive sliding mode control
Gaussian process regression
reinforcement learning
分类号
TP13 [自动化与计算机技术]
TP242.6 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
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作者
出处
发文年
被引量
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1
四轮移动机器人轨迹跟踪的最优状态反馈控制
陈少斌
蒋静坪
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
9
在线阅读
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职称材料
2
基于自适应滑模的四轮移动机器人轨迹跟踪控制
郭磊
张雨晴
宋原
《郑州大学学报(工学版)》
2025
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职称材料
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