[发明专利]基于扩张观测器的麦克纳姆四轮移动平台的滑模控制方法

权利要求书

1.基于扩张观测器的麦克纳姆四轮移动平台的滑模控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、建立世界坐标系X_qO_qY_q，麦克纳姆四轮移动平台自身坐标系X_rO_rY_r；通过运动学和动力学建模得到麦克纳姆四轮移动平台的动态模型；

步骤二、根据步骤一建立的麦克纳姆四轮移动平台的动态模型，确定麦克纳姆四轮移动平台的控制目标；

步骤三、根据步骤一和步骤二设计扩张观测器ESO以及滑模控制器，利用扩张观测器和滑模控制器对麦克纳姆四轮移动平台的直流电机进行输入电压调节，使其达到控制目标。

2.根据权利要求1所述基于扩张观测器的麦克纳姆四轮移动平台的滑模控制方法，其特征在于，步骤一中所述麦克纳姆四轮移动平台的动态模型为：

其中，Z₁＝[x_q，y_q，φ]^T，参数上的“”表示对参数求一阶导数，上标T表示转置；x_q、y_q为麦克纳姆四轮移动平台在世界坐标系的位置的横坐标和纵坐标，φ为麦克纳姆四轮移动平台转动的角度；R为麦克纳姆轮的半径；τ＝[τ₁，τ₂，τ₃，τ₄]^T；τ₁、τ₂、τ₃、τ₄为直流电机输出的力矩；τ_d为外加干扰项，为θ的二阶导数；ΔM、ΔD_θ、ΔF分别为M、D_θ、F的不确定性；D_θ为粘滞摩擦因素，f₁、f₂、f₃、f₄分别为四个麦克纳姆轮所受到的静摩擦力；θ₁、θ₂、θ₃、θ₄分别为四个麦克纳姆轮转动的角度；sgn(·)为符号函数；2a为麦克纳姆四轮移动平台宽度，2b为麦克纳姆四轮移动平台长度；m为麦克纳姆四轮移动平台的质量，J_z为麦克纳姆四轮移动平台的转动惯量；J_ω为麦克纳姆轮的转动惯量。

3.根据权利要求2所述基于扩张观测器的麦克纳姆四轮移动平台的滑模控制方法，其特征在于，步骤二中所述控制目标具体为：调节直流电机输出的力矩τ₁、τ₂、τ₃、τ₄使得所述动态模型的Z₁跟踪预定轨迹Z_1d。