matlab移动机器人的最优二次控制+数学模型(6)
1.4 本文主要内容
首先，本文在把握移动机器人的结构特征的基础上，对移动机器人建立统一的运动学模型。
其次，在运动学研究的基础上，运用拉格朗日动力学方法，建立了移动机器人的动力学模型。
接着，本文对前面已建立的机器人的运动学、动力学模型加以适当的运动控制算法进行轨迹跟踪控制，控制结果验证了建模的准确性。
然后，以移动机器人的动力学，运动学模型为基础，设计了最优二次控制。
最后，本文以移动机器人的matlab模拟,来验证移动机器人的运动学模型、动力学模型的正确性，以及观察移动机器人的路径来验证是否到达最优二次控制。
2. 移动轮式机器人平台
2.1机器人科技创新平台的构成
标准机器人科技创平台由一套模块组成，主要包括：
传感和通信模块 1个
运动控制模块 1个
电源控制模块 1个
步进电机组件 1个
底盘（轮式或者履带式） 1个
串口延长线 1根
并口延长线 1根
JTAG调试头 1个
CAN连接线 1根
电源适配器 1个
图2.1 整机说明
传感和通信模块的传感器部分带有一个红外PSD传感器，一个电子罗盘。
传感器的功能是给机器人提供各种环境和自身的信息，指导机器人的自主等行为。红外传感器的功能是测量障碍物的距离，能够让机器人避开障碍，安全行走。
电子罗盘的功能是测量机器人的航向，导引机器人的运动方向，与编码器结合实现航迹推导，从而能够实现机器人的自主导航。
传感与通信模块部分带有两个CAN通信接口，一个网口。其主要功能是建立机器人与其他设备的通信链路。
传感与通信模块还有一路扩展AD，三路扩展IO，一路扩展5V电源输出。
运动控制模块具有一路直流电机驱动，一路步进电机驱动，一路电流采集，一路视频信号输入。其主要功能是驱动机器人行走，以及控制转台的旋转。
运动控制模块还有一路扩展AD，三路扩展IO，一路扩展5V电源输出。
图2.2 多个模块联合使用方式
底盘带有两个主动轮，两个直流减速电机，一个步进电机，一个旋转台。其主要功能是协助运动控制模块的实验，掩饰小型移动机器人的运动控制。底盘也是其他模块的安装台，所有模块都可以安装在底盘上，构成一个完整的机器人系统，可以实现自主行走、红外漫游、图像识别、自主导航等功能。旋转台上的圆盘刻有角度值，方便做步进电机驱动实验。也可以把摄像头安装在旋转台上，实现全方位的视频监控。