路径跟踪实验.ppt

Buct移动机器人路径跟踪移动机器人路径跟踪路径跟踪定义路径跟踪(Path tracking)，是在平面坐标系下设定一条理想的几何路径，然后要求机器人从某一处出发，按照某种控制规律到达该路径上，并实现其跟踪运动。运动学模型运动学模型直接刻画出了系统位置与速度之间的数学关系，以两轮驱动移动机器人为例，如图所示，运用物理学质点运动分析法可得到离散化可表示为：其中，q=x,y,T为机器人位姿，v和w分别是机器人线速度和角速度，T为采样时间。控制规律假设参考路径可由一系列的参考点组成，即qr=xr,yr,rT,定义位姿误差，即机器人在局部坐标系下的位姿误差如图所示，表示为其中，Te为转换矩阵。那么机器人路径跟踪的目的就是设计合适的控制规律控制机器人线速度和角速度，使得机器人能精确跟随参考路径，即PI控制器设计线速度控制器：其中，kpi是比例增益，kii是积分增益(i=1,2,3)。角速度控制器：仿真结果直线跟踪椭圆跟踪正弦曲线跟踪实验要求1、理解移动机器人路径跟踪定义；2、掌握PI路径跟踪控制器设计方法；3、完成PI路径跟踪仿真；4、上交实验报告。