反步法跟踪控制器

有限时间收敛

该控制器通过分解系统和虚拟变量简化设计，实现全局渐近跟踪。

Liu, Quan · Gong, Zhao · 聂振国 · Liu, Xinjun

Lecture Notes in Mechanical Engineering 2023

技术优势

简化设计

将系统分为三个子系统并引入两个虚拟控制变量，使李雅普诺夫函数的设计大为简化。

全局收敛

基于 LaSalle 不变性定理，所提控制方案可实现全局渐近收敛，保证跟踪误差趋近于零。

有限时间收敛

仿真和实验结果表明控制器能使非完整移动机器人在有限时间内收敛到参考轨迹。

应用场景

• 移动机器人：让差动驱动或履带式移动机器人精确跟踪预定轨迹，提升自主导航能力。
• 人形机器人：为双足或轮式人形机器人提供稳定的运动控制，确保复杂动作下的轨迹跟踪。
• 软体机器人：简化非线性控制设计，适合软体机器人这类具有高度非线性动力学的系统。