自适应跟踪控制器

饱和与约束下稳跟踪

针对无人消防机器人在全状态约束和输入饱和下的跟踪控制问题，提出一种新的状态变换方法和自适应控制方案，确保系统稳定并准确跟踪参考信号。

Chen, Jiannan · Dianrui, Mu · 华长春 · Xi, Luo · Yu, Zhang · Sun, Funchun

IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 2024

技术优势

同时处理约束与饱和

通过新的状态相关变换，将受约束系统等价转换为无约束系统，从而在控制器设计中自然满足全状态约束和输入饱和。

抗执行器故障

系统模型显式包含执行器故障，所设计的自适应控制方案能够在执行器发生故障时保持系统稳定。

保证跟踪精度

输出变量准确跟踪参考信号，同时所有闭环信号半全局最终一致有界，控制性能有理论保证。

开源于GitHub

代码已在GitHub开源，便于其他研究者复现和验证，提高开发效率。

应用场景

• 消防机器人：在复杂火场中实现稳定轨迹跟踪，避免因状态越界或输入饱和导致的失控。
• 救援机器人：在救援任务中精确跟踪路径，同时应对执行器故障和外部扰动，提升任务成功率。
• 工业机器人：在工业应用中实现高精度跟踪控制，处理输入饱和和全状态约束，确保安全运行。