[发明专利]一种考虑迭代滑模的移动机器人解耦控制方法

权利要求书

1.一种考虑迭代滑模的移动机器人解耦控制方法，其特征在于，该控制方法包括下列步骤：

S1根据轮式机器人的运动模式，构建关于驱动轮产生的偏航惯性力矩和车轮转角的理论动力学模型；利用待处理轮式机器人中的几何关系，在考虑车轮滑移角的情况下，推算惯性力和车轮转角，并将推算结果代入所述理论动力学模型中，以此获得待处理轮式机器人的实际动力学模型；

所述理论动力学模型按照下列关系是进行：

a_y＝a₂β+b₂vγ

其中

其中，β为侧滑角，a₀，a₁，a₂，b₀，b₁，b₂，c₀和c₁是中间变量，γ为轮式机器人底盘的偏航角，d_f和d_r分别为前轮和后轮的横移刚度，l_f和l_r分别为轮式机器人底盘中心点到前虚拟轮和后虚拟轮的距离，θ_f和θ_r分别为虚拟前轮和虚拟后轮的转角，m为平台质量，I_z为平台的偏航惯性矩，M为驱动轮产生的偏航惯性力矩，v为待处理轮式机器人行驶的纵向速度；S2对于所述实际动力学模型，根据逆反系统的解耦控制方法解耦该实际动力学模型，以此获得解耦后的逆反系统模型；根据该解耦后的逆反系统模型构建迭代的模糊滑模控制器，利用模糊滑模控制器对所述解耦后的逆反系统模型进行控制，以此实现待处理轮式机器人的解耦控制。

2.如权利要求1所述的一种考虑迭代滑模的移动机器人解耦控制方法，其特征在于，在步骤S2中，所述模糊滑模控制器中，构建自适应率ψ_adapt，

ψ_adapt＝λ₁z₁+λ₂z₂

其中，z₁＝s,λ₁和λ₂均是自适应参数，s是设计的滑模面，是系数矩阵，e是跟踪误差，是迭代变量，为第次迭代的误差，n是滑模面迭代次数。

3.如权利要求2所述的一种考虑迭代滑模的移动机器人解耦控制方法，其特征在于，为了保证所述逆反控制系统的稳定性，所述自适应率还需满足如下方程：

ψ_adapt≤p_m

其中，p_m是到达率的自适应参数。

4.如权利要求1所述的一种考虑迭代滑模的移动机器人解耦控制方法，其特征在于，在步骤S2中，对于所述模糊滑模控制器，为了得到其迭代的自适应滑模控制率，按照下列步骤获得拟合的控制量率，如下：

其中，为自适应滑模控制率的拟合值，为解耦后逆系统的控制量，和分别为参数矩阵F(u₁,u₂,...,u_n)和G(u₁,u₂,..,u_n)的拟合值，u₁,u₂,..,u_n为离散输出，是系数矩阵，e是跟踪误差，p_m为到达率的自适应参数，s为设计的滑模变量，为关于λ的自适应函数，λ为自适应变量，是迭代变量，n是滑模面迭代次数，λ_ψ为的自适应参数，z_ψ＝[z₁,z₂]^T为中间变量，其中z₁＝s,是状态量u第n次迭代的参考值。