基于轨迹跟踪的农用履带机器人自适应滑模控制

作     者：许正荣 王文周 辜丽川 乔焰 褚刚秀 焦俊 XU Zheng-rong;WANG Wen-zhou;GU Li-chuan;QIAO Yan;CHU Gang-xiu;JIAO Jun

作者机构：安徽农业大学信息与计算机学院安徽合肥230036 

出 版 物：《江苏农业学报》 (Jiangsu Journal of Agricultural Sciences)

年 卷 期：2018年第34卷第3期

页      面：711-720页

核心收录：

学科分类：082804[工学-农业电气化与自动化] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31671589 31371533 3177167) 安徽省重大攻关项目(15czz03131 16030701092) 安徽省高校自然科学研究重点项目(k J2016A836 KJ2018A0145) 

主　　题：机器人 滑模控制 运动学 自适应 位姿误差 积分滑模面 

摘      要：为了提高农用履带机器人轨迹跟踪控制的性能,在履带机器人运动学模型的基础上,设计了自适应滑模控制,构建了一种变倾斜参数的自适应积分滑模切换函数,基于这个函数提出了由等效控制和切换控制组成的自适应滑模跟踪控制,将机器人的位姿误差,以及在线辨识的时变不确定参数反馈至控制器中,计算出左右轮驱动电机的期望角速度,同时利用李亚普诺夫方法证明了所设计滑模跟踪控制的稳定性。田间试验结果表明,当机器人以1~4 m/s速度运行时,在运动方向距离误差、侧向距离误差和航向角的误差分别为-0.04~0.04 m,-0.09~0.07m和-0.03~0.05 rad。因此,机器人自适应滑模控制具有良好的控制精度,能够满足田间实际作业的要求。