基于极点配置的移动机器人运动控制器设计.docx

摘要:随着移动机器人应用领域的逐步扩大，越来越多的移动机器人研制出来。移动机器人作为机器人家族中的一员，它强调了机器人具有一定的移动能力，因此移动机构显得尤为重要。针对移动机器人的运动控制器，本文采用两种方法设计控制器，一种是状态可以测量时,使用极点配置法设计控制率，另一种是某些状态不能被测量时，引入状态观测器来估测变量，在使用极点配置法设计控制器。在使用状态反馈时，这种方法具有简单、直观易于计算机实现的优点。本文首先建立移动机器人的质点；再运用基于状态反馈极点配置方法设计控制器，控制移动机器人运动模型，即在平面坐标系下，移动机器人从非零位置移动到坐标原点；通过MATLAB软件对移动机器人进行仿真实验，实现移动机器人最终到达指定位置，验证了本文所提方法的可行性。

关键词：移动机器人；状态反馈；极点配置；状态观测器

目录

摘要

Abstract

1移动机器人的研究背景及发展趋势-1

1.1研究背景及意义-1

1.2移动机器人的发展现状及趋势-1

1.3主要研究内容-2

2移动机器人建模-3

2.1移动机器人的工作原理-3

2.2建立状态空间模型-4

3控制器的设计-6

3.1状态反馈的极点配置法-6

3.2按极点配置设计状态观测器-8

3.2.1预报观测器-8

3.2.2现时观测器-9

3.3有限拍控制-10

4 MATLAB仿真分析-11

4.1 MATLAB仿真软件介绍-11

4.2仿真结果及分析-11

4.2.1采用状态反馈极点配置仿真结果及分析-11

4.2.2采用输出反馈极点配置仿真结果及分析-13

结论-16

参考文献-17

致谢-18