罗春阳，谢小宇，李建永，董绪斌，高兴华

(北华大学机械工程学院，吉林 吉林 132021)

全向移动机器人是一种拥有完整约束的移动机器人，一般采用Mecanum轮或Omni轮作为全向移动装置，通过控制全向轮的不同转速组合，实现平面内3个自由度的独立控制.全向移动底盘能够实现平面内任意方向的平移、零半径转弯，运动高效灵活，适合机动要求较高、空间狭窄的应用场合，在足球机器人、全向智能轮椅、全向移动护理机器人、全向下肢康复机器人等领域得到了广泛应用[1-3].全向机器人各电机控制回路间相互耦合，具有非线性、多变量、存在内外随机扰动等特点，使建立系统模型及设计控制器变得复杂.为了克服传统PID控制的缺点[4]，人们设计了模糊PID、神经网络等控制算法[5-7]并应用于全向移动机器人，取得了良好的控制效果.然而，这些方法存在大量迭代计算，使得控制算法设计变得更加复杂，并且不能消除系统内外随机扰动及各控制回路强耦合带来的影响.

自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Controller，ADRC)不仅继承了传统PID控制律的模型无关性以及参数易于调整的特性，而且具有自身天然的解耦性，能够估计并主动抑制未知扰动给系统造成的影响，显著提高整个系统的扰动适应性，简化控制器设计[8-9].本文以8个Mecanum轮的全向移动机器人为控制对象，分析其数学模型，针对系统的内外随机扰动及耦合设计电机ADRC解耦控制策略，以提高全向机器人运动控制的稳定性及抗扰性.

1 系统模型分析

在建立数学模型之前需做几个假设：1)全向移动机器人的重心与几何中心重合；……