关键词:
轮式移动机器人
轨迹跟踪
模型预测控制
原-对偶神经网络
卷积神经网络
摘要:
本文针对轮式移动机器人的不确定参数估计与轨迹跟踪问题,研究了基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的移动机器人不确定模型参数估计方法,提出了移动机器人的原-对偶神经网络(Primal-Dual Neural Network, PDNN)模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)轨迹跟踪控制算法.对于轮式移动机器人而言,轮胎侧偏刚度受到负载扰动,未建模动态和路况变化等不确定因素影响,在实际行驶过程中难以实时测量.论文研究侧偏刚度的CNN回归模型,以估计机器人运行过程中的不确定性.考虑前轮偏角与加速度等状态的约束条件,研究基于CNN参数估计的移动机器人预测控制设计方法,提出基于PDNN的移动机器人预测控制问题求解算法,并证明了所提出基于CNN参数估计的PDNN-MPC算法稳定性.最后,为了验证控制器的有效性,对所提出的PDNN-MPC算法进行验证.