对轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot,WMR)发生执行器故障和输入饱和时容错控制问题进行研究,设计了一种自适应容错控制器(Adaptive FaultTolerant Controller,AFTC),可在故障信息未知的情况下解决上述问题。首先,设计了线性扩张观测...对轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot,WMR)发生执行器故障和输入饱和时容错控制问题进行研究,设计了一种自适应容错控制器(Adaptive FaultTolerant Controller,AFTC),可在故障信息未知的情况下解决上述问题。首先,设计了线性扩张观测器(Linear Extended State Observer,LESO)对偏置故障和干扰进行在线估计;然后,基于积分滑模设计了一种自适应控制律来补偿部分失效控制,并结合指数和变速趋近律来削弱滑模抖振;最后,设计了一种饱和辅助系统,利用其辅助变量对自适应控制律在线调整,使控制量在限幅范围内。利用李雅普诺夫稳定性理论,证明了在执行器故障和输入饱和的情况下,WMR的前进速度和方位角可以渐近地跟踪参考轨迹,并通过对比数值仿真验证了所设计的容错控制策略的有效性。展开更多
文摘对轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot,WMR)发生执行器故障和输入饱和时容错控制问题进行研究,设计了一种自适应容错控制器(Adaptive FaultTolerant Controller,AFTC),可在故障信息未知的情况下解决上述问题。首先,设计了线性扩张观测器(Linear Extended State Observer,LESO)对偏置故障和干扰进行在线估计;然后,基于积分滑模设计了一种自适应控制律来补偿部分失效控制,并结合指数和变速趋近律来削弱滑模抖振;最后,设计了一种饱和辅助系统,利用其辅助变量对自适应控制律在线调整,使控制量在限幅范围内。利用李雅普诺夫稳定性理论,证明了在执行器故障和输入饱和的情况下,WMR的前进速度和方位角可以渐近地跟踪参考轨迹,并通过对比数值仿真验证了所设计的容错控制策略的有效性。
