基于控制Lyapunov函数概念的水面移动机器人系统自主控制方法研究

项目名称： 基于控制Lyapunov函数概念的水面移动机器人系统自主控制方法研究

项目编号： No.60975066

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 赵忆文

作者单位： 中国科学院沈阳自动化研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 水面移动机器人是机器人研究领域中的一项新内容，其所具有的强非线性、欠驱动、模型高度不确定等特点使其迅速成为当前自主移动机器人研究的重要内容之一。控制Lyapunov函数（CLF）是在Lyapunov稳定性意义下提出的一个新概念，它的出现为非线性控制器设计提供了一个崭新的思路。本项目拟在前期研究工作的基础上，以水面移动机器人为研究对象，以CLF为主线，设计出具有高可实现性的包括鲁棒跟踪控制功能和轨迹优化产生功能的自主控制方法体系。项目中，首先利用加速度反馈控制能够大大增强闭环系统鲁棒性的特点，将其与CLF概念相结合设计具有强鲁棒性的跟踪控制；随后，利用预测控制能够处理有约束系统的特点，通过将其与CLF概念相结合，把鲁棒跟踪控制问题统一到轨迹优化产生的架构中，一体化地解决水面移动机器人系统的轨迹优化产生与鲁棒跟踪控制问题。本项目所研究方法对于空中、地面、水下移动机器人等也有一定的借鉴意义。

中文关键词： 水面移动机器人；控制Lyapunov函数；加速度反馈控制；滚动时域优化；

英文摘要：

英文关键词： surface robot；control Lyapunov functions；acceleration feedback control；receding horizon optimization；