74、机器人运动控制与批处理过程状态估计技术解析

机器人运动控制与批处理过程状态估计技术解析

1. 球形机器人运动方向控制

在机器人控制领域，实现机器人的稳定向前运动是一个重要的研究方向。对于球形机器人，为了控制其向前移动，提出了基于径向基函数神经网络（RBF NN）的滑模控制器（NN - SMC）。
- 控制器设计
- 状态变量 ：要控制的状态变量为 (x_5 = \varphi)，(x_6 = \dot{\varphi})，(x_7 = \zeta)，(x_8 = \dot{\zeta})。
- 误差函数定义 ：
- 第一层误差函数：
- (S_3 = c_3e_5 + \dot{e} 5)
- (S_4 = c_4e_7 + \dot{e}_7)
其中 (c_3) 和 (c_4) 是设计的正参数。
- 对上述误差函数求一阶时间导数：
- (\dot{S}_3 = c_3\dot{e}_5 + \ddot{e}_5 = c_3\dot{e}_5 + \beta_3\tau_y + f_3 + b_3\Xi_y - \dot{x} {6d})
- (\dot{S} 4 = c_4\dot{e}_7 + \ddot{e}_7 = c_4\dot{e}_7 + \beta_4\tau_y + f_4 + b_4\Xi_y - \dot{x} {8d})
- 偏心矩估计 ：(\hat{\Xi} y) 被视为偏心矩的估计值，将通过 RBF NN 进行估计。由于球形