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Robust Trajectory Tracking Control for Multiple Mobile Robots

delete2025-07-11
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OA
AI
Y
Yingjie Hua
Z
Zhi-Cheng Ji *
Y
Yan Wang
DOI:10.1007/s10846-025-02291-8delete
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摘要

摘要

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本文针对复杂环境下多移动机器人的鲁棒轨迹跟踪控制挑战进行了研究,这一问题随着机器人数量增加以及对高跟踪精度和效率的需求提升而日益突出。现有方法难以在多机器人轨迹跟踪中平衡安全性与跟踪精度,且要求机器人在跟踪过程中始终尽可能接近其指定位置。为弥补这些不足,我们提出了多移动机器人轨迹模型预测控制(MMRT-MPC)和轨迹动作依赖图(TADG)框架。MMRT-MPC将多个指标纳入代价函数以提升轨迹跟踪的精度和效率。同时,TADG确保轨迹跟踪过程中的安全性,并能与MMRT-MPC及其他控制算法兼容。Gazebo仿真结果表明,TADG方法能够保障轨迹跟踪控制的安全性。与将TADG应用于优先级轨迹优化(PTO)以及结合模型预测控制的Bellman动态规划(BDP-MPC)相比,MMRT-MPC+TADG在不同数量机器人情况下分别降低平均延迟17.7%和11.6%,而在加入随机延迟的30机器人场景中分别降低20.8%和14.3%。此外,实际实验结果进一步验证了所提出方法的有效性。
Keyword:
Robust trajectory tracking control
Multiple mobile robots
MPC
TADG

期刊

J
JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS
IF:
2.8
论文数:
3.9K
被引数:
6.9K

机构

S
School of Internet of Things Engineering
学者数:
9
论文数: 4
被引数: 0
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