| 基于自适应动态规划的移动机器人视觉伺服跟踪控制 |
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| 引用本文： | 罗彪,欧阳志华,易昕宁,刘德荣.基于自适应动态规划的移动机器人视觉伺服跟踪控制[J].自动化学报,2023(11):2286-2296. |
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| 作者姓名： | 罗彪 欧阳志华 易昕宁 刘德荣 |
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| 作者单位： | 1. 中南大学自动化学院;2. 南方科技大学工学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(62022094,62373375)；;湖南省自然科学基金(2020JJ2049)； |
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| 摘 要： | 针对移动机器人视觉伺服跟踪控制问题,提出一种基于自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)的控制方法.通过移动机器人上的相机拍摄共面特征点的当前图像、期望图像以及参考图像,利用单应性技术得到移动机器人当前的位姿信息与期望的位姿信息(即平移量与旋转角度),从而通过当前与期望的平移旋转之间差值得到系统的开环误差模型.进而,针对此系统设计最优控制器,同时做合适的控制输入变换.在此基础上设计一个基于ADP的视觉伺服控制方法以保证移动机器人完成轨迹跟踪任务.为求出最优控制输入,采用一个评价神经网络近似值函数,通过不断学习逼近哈密顿-雅可比-贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman, HJB)方程的解.与以往不同的是,由于系统存在时变项,导致HJB方程也含有时变项,因此需要设计具有时变权值结构的神经网络近似值函数.最终证明在所设计的控制方法作用下,闭环系统是一致最终有界的.
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| 关 键 词： | 自适应动态规划 移动机器人 视觉伺服 轨迹跟踪 神经网络控制 |
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