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基于终端滑模的轮式机器人模糊自适应路径跟踪控制开题报告
1.研究背景与意义
随着轮式机器人在各个领域的应用日益广泛，其控制问题逐渐成为研究的热点。在机器人移动路径规划与控制中，如何实现路径的快速、准确跟踪成为关键问题。传统的PID控制器在实现路径跟踪时存在一定问题，例如受到系统参数变化、环境扰动等因素的影响，控制效果较差。因此，需要研究一种具有适应性和鲁棒性的控制方法，来实现轮式机器人的路径跟踪控制。
滑模控制是一种具有广泛应用的鲁棒控制方法，具有很好的自适应性和鲁棒性。在路径跟踪控制中，滑模控制可以有效处理模型不准确、扰动干扰等问题。但滑模控制也存在一些问题，例如滑动模式设计难度大，存在chattering现象等。基于此，研究如何优化滑模控制算法，提高其稳定性和精确性，以实现轮式机器人路径跟踪控制，具有重要研究意义。
2.研究内容和方法
本文将研究基于终端滑模的轮式机器人模糊自适应路径跟踪控制。主要研究内容包括：
（1）设计基于滑模控制的轮式机器人路径跟踪控制算法；
（2）设计终端滑模控制方法来对控制系统进行路径误差控制，同时解决传统滑模控制中存在的问题，如chattering现象等；
（3）利用模糊自适应控制策略来改进滑模控制算法，使其更加适应不同环境和不确定性因素的影响。
本文将采用仿真实验的方法，验证所研究的算法对轮式机器人路径跟踪控制的有效性和稳定性。通过实验数据的分析和对比，验证所提出算法的优越性，为轮式机器人路径跟踪控制提供新的思路和方法。
3.研究计划和预期成果
研究计划如下：
阶段一：进行文献综述，深入了解轮式机器人路径跟踪控制的研究现状和发展趋势，了解滑模控制算法的基本原理及其在路径跟踪控制中的应用意义。
阶段二：设计基于终端滑模的轮式机器人路径跟踪控制算法，重点研究如何通过终端滑模设计实现控制系统的鲁棒性和适应性，同时解决传统滑模控制中存在的问题。
阶段三：将模糊自适应控制策略引入到滑模控制中，进行算法改进，提高其适应性，使其更适用于轮式机器人路径跟踪控制。
阶段四：进行仿真实验，比较所提方法与传统控制方法的控制效果，统计分析实验数据，评估所设计算法的有效性和稳定性。
预期成果如下：
（1）设计一种基于终端滑模和模糊自适应控制的轮式机器人路径跟踪控制算法；
（2）利用仿真实验验证所设计算法的有效性和稳定性；
（3）在实验中，比较所提出算法与传统控制方法的控制效果，论证所提出算法的优越性。
4.参考文献
[1]张辉,常思琨,郭锦荣,等.基于滑模控制的轮式移动机器人路径跟踪控制[J].机械设计与研究,2019,35(3):155-159.
[2]李卫,王志刚,张明.基于终端滑模控制的汽车电子稳定控制系统[J].电工技术学报,2019,34(5):973-981.
[3]王志强,傅帆,赵文东,等.基于模糊自适应的自动控制系统实验设计[J].实验室研究与探索,2019,38(4):94-98.