电驱移动机器人多变量固定时间连续编队控制

李艳东，朱 玲，郭 媛，于 颖，赵丽娜

1.齐齐哈尔大学 计算机与控制工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006

2.齐齐哈尔大学 机电工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006

1 引言

由于保持编队的一组移动机器人在很多领域的有用性，世界上很多研究者关注这一领域，并提出了多种不同的编队控制策略，如基于行为的控制[1]、虚拟结构法[2]及领航者-跟随者法[3-4]等，其中领航者-跟随者法是最常用的机器人编队控制方法。传统的编队控制[5-7]通过设计一个运动学控制器来保持编队，需满足“完美的速度跟踪”假设，其缺乏对扰动等不确定性的鲁棒性。为克服不确定性的影响，就必须考虑机器人的动力学，文献[8-10]已经包含了跟随机器人的动力学模型，以驱动器力矩作为控制输入，但实际应用中，机器人以直流电机作为驱动器，以驱动器电压作为输入更合理[11]，因此本文编队控制的研究将考虑含驱动器动力学的模型作为研究对象。

在一些实际应用中，比如军事、灾后救援、运载等领域，要求一组机器人在一定时间内达成期望的编队，而文献[12-13]等设计的有限时间控制器收敛速度受初始条件限制，初始条件变化将直接影响控制器镇定时间，无法实现这一愿望。Polyakov[14]开创的固定时间问题的研究，为解决这一问题带来了希望，释放了初始条件，通过控制器常数参数的人为设计就能决定机器人编队的达成时间，这就涉及到了固定时间编队控制问题。文献[15-17]将针对一阶、二阶标量系统的固……