张传正，纪旭彬，张丙哲

摘 要：文章针对一种非完整移动智能小车，以离散轨迹点的方式构建智能小车的预期运动轨迹，并运用模糊控制理论实现智能小车的轨迹跟踪控制，最后利用Matlab软件进行仿真验证。

关键词：智能小车;模糊控制;轨迹跟踪

中图分类号：U461.99  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2019）23-38-03

Trajectory Tracking Control of Intelligent Car Based on Fuzzy Control

Zhang Chuanzheng， Ji Xubin， Zhang Bingzhe

（ Changan University， School of Automobile， Shaanxi Xian 710064 ）

Abstract： In this paper， for a non-holonomic smart car， the expected trajectory of the smart car is constructed by discrete points， and the fuzzy control theory is used to realize the trajectory tracking control of the smart car. Finally， the Matlab software is used for simulation verification.

Keywords： Intelligent car; Fuzzy control; Trajectory tracking

CLC NO.： U461.99  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2019）23-38-03

前言

近几年，随着人工智能的兴起，移动智能机器人作为典型的智能控制对象，成为了国内外高校和科研机构的研究重点，在各个领域内的应用前景也在不断扩大[1]。智能小车，也称轮式机器人，因其构造简单、工作效率高以及控制相对方便，成为了移动智能机器人研究领域的重要分支。而如何实现智能小车的高精度轨迹跟踪，是该领域一直以来的研究热点和难点。

本文针对一种四轮智能小车，对其在平坦路面上行驶时的运动学轨迹进行跟踪控制。

1 智能小车的运动学模型

本文选取笛卡尔坐标系建立智能小车的运动学模型。智能小车有四个轮子，假定小车通过滑移转向进行差速驱动，同侧车轮角速度相同。机器人的运动姿态由笛卡尔坐标中的位置和相对于全局参照系的方位来确定。

图1  笛卡尔坐标系中的智能小车模型

其中，V是平移速度，ω是转动速度，作为智能小车轨迹跟踪的控制输入，（ x， y）為智能小车质心的笛卡儿坐标，θ为智能小车行驶方向与x轴的夹角。（x，y，θ）T表示位姿，则智能小车的运动学模型为：

（1）

如图2所示，智能小车当前位姿，期望轨迹是时间的一阶连续可微函数[2]。……