[发明专利]一种基于迭代学习控制的欠驱动移动机器人跟踪方法

说明书

本发明提出一种基于迭代学习控制的欠驱动移动机器人跟踪方法，包括：获取欠驱动移动机器人的期望轨迹；获取在当前迭代中欠驱动移动机器人的下一时刻的位置、方位角、当前时刻的线速度和角速度；获取欠驱动移动机器人的增益矩阵；根据欠驱动移动机器人下一时刻的位置、方位角、期望轨迹、当前时刻的线速度和角速度，增益矩阵控制移动机器人。本发明保证移动机器人能够在经过一定迭代次数后完成对期望轨迹的完全跟踪任务，且控制精度较高。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种基于迭代学习控制的欠驱动移动机器人跟踪方法。

背景技术

目前，机器人技术飞速发展，应用领域不断扩展，移动机器人的轨迹跟踪方法在实际问题中得到了越来越广泛的应用。然而移动机器人是一种高度复杂的非线性系统，具有很强的不确定性和强耦合性，实际应用中存在着这样的一类问题：要求被控移动机器人系统实现高精度、无误差且对期望轨迹自始至终完全跟踪的目标。对于这样的要求，传统的控制方法往往会有控制精度低，收敛速度慢甚至难以自始至终跟踪等问题，为了实现这一目标，往往需要多次的学习和修正，多次执行才能达到最佳的控制效果。

发明内容

本发明的目的旨在实现上述跟踪任务的目标，实现对目标轨迹的完全跟踪。

为达到上述目的，本发明提出一种基于迭代学习控制的欠驱动移动机器人跟踪方法，包括以下步骤A：获取所述欠驱动移动机器人的期望轨迹；B：获取在当前迭代中所述欠驱动移动机器人的当前时刻的线速度和角速度，和下一时刻的位置、方位角；C：获取所述欠驱动移动机器人的增益矩阵；D：根据所述欠驱动移动机器人的下一时刻的位置、方位角、期望轨迹、当前时刻的线速度和角速度、增益矩阵控制所述欠驱动移动机器人。

在本发明的一个实施例中，所述步骤D具体包括：

D1：根据所述欠驱动移动机器人下一时刻的位置、方位角、期望轨迹、当前时刻的线速度和角速度、增益矩阵确定所述移动机器人下一次迭代中的控制律：

u_k+1(t)＝u_k(t)+γ_k(t)[Y_d(t+1)-Y_k(t+1)]

其中，u_k(t)＝[v_k(t),ω_k(t)]^T为所述欠驱动移动机器人在第k次迭代中的控制量，即线速度与角速度，γ_k(t)为所述欠驱动移动机器人的增益矩阵，Y_k(t)为所述欠驱动移动机器人在第k次迭代中的输出，Y_d(t)为所述欠驱动移动机器人的期望输出；以及

D2：根据所述欠驱动移动机器人下一次迭代中的控制律控制所述欠驱动移动机器人的运动。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的基于迭代学习控制的欠驱动移动机器人跟踪方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。