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移动机器人的全局轨迹跟踪控制 被引量:102
1
作者 吴卫国 陈辉堂 王月娟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期326-331,共6页
考察了移动机器人的轨迹跟踪问题 ,针对以前沿袭线性化的思路设计的控制律带来的局部稳定特性 ,基于后退 (backstepping)方法的思想设计了具有全局渐近稳定的跟踪控制器 .该方法将系统分解为低阶子系统来处理 ,利用中间虚拟控制量和部分... 考察了移动机器人的轨迹跟踪问题 ,针对以前沿袭线性化的思路设计的控制律带来的局部稳定特性 ,基于后退 (backstepping)方法的思想设计了具有全局渐近稳定的跟踪控制器 .该方法将系统分解为低阶子系统来处理 ,利用中间虚拟控制量和部分 L yapunov函数简化了控制器的设计并具有直观的稳定性分析 . 展开更多
关键词 移动机器人 轧迹跟踪控制 运动学模型 LYAPUNOV函数
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非完整轮式移动机器人轨迹跟踪控制研究 被引量:52
2
作者 徐俊艳 张培仁 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期376-380,共5页
根据机器人的运动学模型 ,对具有非完整特性的移动机器人轨迹跟踪控制进行了研究 .采用基于积分backstepping时变状态反馈方法 ,引入具有双曲正切特性的虚拟反馈量 ,设计机器人轨迹跟踪控制算法 ,并且利用Lyapunov方法证明系统的全局稳... 根据机器人的运动学模型 ,对具有非完整特性的移动机器人轨迹跟踪控制进行了研究 .采用基于积分backstepping时变状态反馈方法 ,引入具有双曲正切特性的虚拟反馈量 ,设计机器人轨迹跟踪控制算法 ,并且利用Lyapunov方法证明系统的全局稳定性 .考虑到机器人的动力学约束 ,控制律中引入机器人系统速度、加速度受限策略以保证机器人运动平滑 .仿真证明该算法具有快速、精确。 展开更多
关键词 移动机器人 轨迹跟踪 积分backstepping 全局稳定
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基于双目视觉的运动物体实时跟踪与测距 被引量:60
3
作者 祝琨 杨唐文 +2 位作者 阮秋琦 王红波 韩建达 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期327-334,共8页
利用双目视觉信息系统实现三维空间中运动物体实时跟踪与测距。当运动目标超出视野范围时,可通过控制摄像机云台转动搜索目标。此外,还研究了在摄像头运动情况下,无需重新标定,即可实现运动物体测距的算法。这里,自适应背景建模法与CamS... 利用双目视觉信息系统实现三维空间中运动物体实时跟踪与测距。当运动目标超出视野范围时,可通过控制摄像机云台转动搜索目标。此外,还研究了在摄像头运动情况下,无需重新标定,即可实现运动物体测距的算法。这里,自适应背景建模法与CamShift算法用于实现运动物体的辨识与跟踪。实验结果证明了所提出的算法能够有效地追踪物体,并同时准确地测量它的三维位置。 展开更多
关键词 移动机器人 目标跟踪 三维测距 双目视觉系统
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基于视觉的移动机器人目标跟踪方法 被引量:61
4
作者 余铎 王耀南 +2 位作者 毛建旭 郑海华 周显恩 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期227-235,共9页
为实现对行人目标进行快速稳定地跟踪并简化机器人系统,提出一种快速判别尺度空间相关滤波目标跟踪算法(fDSST)与卡尔曼滤波结合的跟踪方法,解决了跟踪过程中因遮挡造成的目标坐标信息丢失问题。根据相关滤波响应图的震荡剧烈程度设置... 为实现对行人目标进行快速稳定地跟踪并简化机器人系统,提出一种快速判别尺度空间相关滤波目标跟踪算法(fDSST)与卡尔曼滤波结合的跟踪方法,解决了跟踪过程中因遮挡造成的目标坐标信息丢失问题。根据相关滤波响应图的震荡剧烈程度设置遮挡判断标准,利用遮挡判断标准实现fDSST跟踪算法与卡尔曼滤波算法的切换,持续输出目标的位置坐标信息,提升了算法的鲁棒性。移动机器人根据视觉跟踪算法提供的图像坐标,利用基于图像的伺服控制策略完成对目标的跟随任务,简化了移动机器人系统结构。最后将该方法在OTB2013测试集上和移动机器人中进行实验,实验结果表明,该方法对于目标遮挡及尺度变化具有较强的鲁棒性和准确性,同时满足实时性要求。 展开更多
关键词 移动机器人 机器视觉 目标跟踪 快速判别尺度空间相关滤波目标跟踪算法 卡尔曼滤波
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激光与单目视觉融合的移动机器人运动目标跟踪 被引量:46
5
作者 苑晶 刘钢墩 孙沁璇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期196-204,共9页
针对室内环境下的移动机器人运动目标跟踪问题,提出一种基于激光与单目视觉传感信息融合的机器人定位和目标运动估计方法.首先,利用激光传感信息实现对目标的检测,并完成机器人定位与环境建图;然后,设计一种基于单目视觉传感器的目标位... 针对室内环境下的移动机器人运动目标跟踪问题,提出一种基于激光与单目视觉传感信息融合的机器人定位和目标运动估计方法.首先,利用激光传感信息实现对目标的检测,并完成机器人定位与环境建图;然后,设计一种基于单目视觉传感器的目标位置估计算法,获得目标的距离和角度信息;为了实现两类传感信息的有效融合,将激光与单目视觉进行联合标定,得到二者的相对位姿关系,基于此,将激光与单目视觉提取的目标距离和角度通过具有最优重要性函数和权重的粒子滤波器进行融合,实现对目标运动状态的准确估计.实验结果表明该方法具有良好的跟踪性能. 展开更多
关键词 移动机器人 目标跟踪 激光扫描仪 单目摄像头
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基于自适应模糊滑模控制的机器人轨迹跟踪算法 被引量:41
6
作者 葛媛媛 张宏基 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期746-755,共10页
针对控制参数的不确定性以及存在未知外部扰动情况下移动机器人的轨迹跟踪问题,提出一种基于光滑非线性饱和函数的自适应模糊滑模轨迹跟踪控制算法。通过建立不确定非线性移动机器人运动控制模型,利用自适应模糊逻辑系统构建自适应模糊... 针对控制参数的不确定性以及存在未知外部扰动情况下移动机器人的轨迹跟踪问题,提出一种基于光滑非线性饱和函数的自适应模糊滑模轨迹跟踪控制算法。通过建立不确定非线性移动机器人运动控制模型,利用自适应模糊逻辑系统构建自适应模糊滑模控制器。为了增强轨迹跟踪控制算法对随机不确定外部扰动适应能力的同时削弱滑模控制算法中的输入抖振现象,利用有界输入有界输出(BIBO)稳定的方法,通过带有自适应调节算法的模糊系统对滑模控制律中非线性函数项进行自适应逼近,并设计了模糊系统中可调参数的自适应控制律,保证了控制系统的稳定与收敛。实验结果表明,所设计的控制器对系统参数不确定性和外界扰动均具有较强的轨迹跟踪性能和鲁棒性。与传统的滑模控制算法相比,该算法不仅能有效减小输入抖振而且轨迹跟踪控制精度提高了18.89%。 展开更多
关键词 自适应滑模控制 移动机器人 轨迹跟踪 模糊逼近 非线性模型
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移动小车的轨迹跟踪控制 被引量:32
7
作者 李世华 田玉平 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期626-628,共3页
对由运动学模型描述的二自由度移动小车的跟踪问题进行研究。利用终端滑动模态技术设计控制律 ,使得移动小车能在有限时间内完全跟踪转动速度不为零的期望轨迹。仿真结果表明了该方法的有效性。
关键词 移动小车 轨迹跟踪控制 运动学模型
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非完整移动机器人的自适应滑模轨迹跟踪控制 被引量:34
8
作者 闫茂德 吴青云 贺昱曜 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期579-581,584,共4页
针对动力学模型描述的非完整移动机器人系统,研究了其在未知参数和不确定性干扰下的轨迹跟踪控制问题,基于反演技术和自适应滑模控制的思想设计了具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制律。该控制律将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚... 针对动力学模型描述的非完整移动机器人系统,研究了其在未知参数和不确定性干扰下的轨迹跟踪控制问题,基于反演技术和自适应滑模控制的思想设计了具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制律。该控制律将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚拟控制量和部分Lyapunov函数简化了控制器设计,并具有直观的稳定性分析。满足了移动机器人的轨迹跟踪要求,且具有设计方法简单、鲁棒性强的特点。仿真结果验证了所设计控制器的有效性和正确性。 展开更多
关键词 移动机器人 自适应滑模控制 轨迹跟踪 反演技术
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移动机器人轨迹跟踪的模糊PID-P型迭代学习控制 被引量:36
9
作者 刘国荣 张扬名 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1536-1541,共6页
本文针对移动机器人轨迹跟踪控制问题的研究,提出了一种基于移动机器人运动模型的模糊开闭环PID-P型非线性离散迭代学习控制方法,给出了PID-P型迭代学习的收敛条件及其证明过程,并采用模糊控制的原理整定PID三个学习增益矩阵的参数.该... 本文针对移动机器人轨迹跟踪控制问题的研究,提出了一种基于移动机器人运动模型的模糊开闭环PID-P型非线性离散迭代学习控制方法,给出了PID-P型迭代学习的收敛条件及其证明过程,并采用模糊控制的原理整定PID三个学习增益矩阵的参数.该控制方法提高了移动机器人对特定轨迹的重复跟踪能力,具有算法实现简单的特点.实验仿真结果表明,采用模糊开闭环PID-P型迭代学习控制算法对轨迹跟踪是可行有效的. 展开更多
关键词 移动机器人 迭代学习控制 轨迹跟踪 模糊控制
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可移动agent系统位置透明通信的一种实现 被引量:15
10
作者 王红 曾广周 林守勋 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期442-446,共5页
在可移动的软件 Agent(Mobile Software Agent,MSA)的应用中 ,Agent并不是孤立地完成计算任务 ,它们需要不断地与其它 agent进行信息交换 ,而 agent的位置又是经常变动的 .文中提出了一种实现 agent位置透明通信的方法 ,主要解决 agent... 在可移动的软件 Agent(Mobile Software Agent,MSA)的应用中 ,Agent并不是孤立地完成计算任务 ,它们需要不断地与其它 agent进行信息交换 ,而 agent的位置又是经常变动的 .文中提出了一种实现 agent位置透明通信的方法 ,主要解决 agent位置追踪问题和 agent迁移时的消息处理问题 . 展开更多
关键词 可移动agent系统 位置透明通信 人工智能 消息处理
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基于非线性模型预测控制的移动机器人实时路径跟踪 被引量:31
11
作者 白国星 刘丽 +3 位作者 孟宇 刘思言 刘立 罗维东 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期47-52,60,共7页
针对移动机器人路径跟踪模型预测控制中,存在线性化预测模型削弱控制器对参考路径曲率突变和航向突变响应能力的问题,从非线性模型预测控制出发,提出了两种实时性优化方案,即减少控制步数或降低控制频率。仿真与实验结果表明,采用减少... 针对移动机器人路径跟踪模型预测控制中,存在线性化预测模型削弱控制器对参考路径曲率突变和航向突变响应能力的问题,从非线性模型预测控制出发,提出了两种实时性优化方案,即减少控制步数或降低控制频率。仿真与实验结果表明,采用减少控制步数或降低控制频率方案优化后,非线性模型预测控制器在每一控制周期内的解算时间小于控制周期;减少控制步数相比降低控制频率或线性化预测模型具有更小的横向误差和航向误差,可以更好地保证控制器在跟踪曲率、航向变化较快的参考路径时的控制精度。因此,相比其他实时性优化方案,减少控制步数更加适用于农用机器人等对灵活性要求较高的移动装备。 展开更多
关键词 移动机器人 农用机器人 路径跟踪 模型预测控制 实时性
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非完整移动机器人轨迹跟踪的最优模糊控制 被引量:16
12
作者 吴忻生 任华瑛 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期44-49,共6页
针对非完整机器人动力学的高度非线性、不确定性以及不能采用连续状态反馈实现渐近稳定等特点 ,提出了基于遗传算法的非完整移动机器人轨迹跟踪的最优模糊控制方案 .通过遗传算法对模糊规则进行优化 ,有效地确定出模糊逻辑控制器的结构... 针对非完整机器人动力学的高度非线性、不确定性以及不能采用连续状态反馈实现渐近稳定等特点 ,提出了基于遗传算法的非完整移动机器人轨迹跟踪的最优模糊控制方案 .通过遗传算法对模糊规则进行优化 ,有效地确定出模糊逻辑控制器的结构和参数 ,从而达到理想的跟踪特性 .数字仿真实例表明这种方法是可行的 . 展开更多
关键词 移动机器人 轨迹跟踪 模糊控制 遗传算法
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基于自适应滑模的移动机械臂跟踪控制 被引量:27
13
作者 董玉明 俞立 朱俊威 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期43-49,共7页
针对非完整移动机械臂的轨迹跟踪控制问题,提出一种系统参数在线估计的自适应滑模控制策略。该方法将移动机械臂作为一个完整系统考虑,首先根据系统的动力学方程设计了滑模控制器;然后设计一种自适应律对系统中的不确定参数进行估计。... 针对非完整移动机械臂的轨迹跟踪控制问题,提出一种系统参数在线估计的自适应滑模控制策略。该方法将移动机械臂作为一个完整系统考虑,首先根据系统的动力学方程设计了滑模控制器;然后设计一种自适应律对系统中的不确定参数进行估计。与传统滑模控制相比,该算法不需要系统参数的上界已知。最后仿真实例说明了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 移动机器臂 轨迹跟踪 滑模控制 自适应律
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二阶动态滑模控制在移动机械臂输出跟踪中的应用 被引量:24
14
作者 吴玉香 胡跃明 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期411-415,420,共6页
针对移动机械臂的输出跟踪问题,结合高阶滑模控制和动态滑模控制的设计思想为其设计了一种二阶动态滑模控制器.首先给出了包括驱动电机动态特性的移动机械臂的简化动态模型,然后通过微分同胚和输入变换将其分解为四个低阶子系统,并给出... 针对移动机械臂的输出跟踪问题,结合高阶滑模控制和动态滑模控制的设计思想为其设计了一种二阶动态滑模控制器.首先给出了包括驱动电机动态特性的移动机械臂的简化动态模型,然后通过微分同胚和输入变换将其分解为四个低阶子系统,并给出了其输出跟踪的二阶动态滑模控制器的设计方法.仿真结果表明,所设计的二阶动态滑模控制器不仅能很好地跟踪给定轨迹,而且能有效地削弱滑模控制系统的抖振. 展开更多
关键词 移动机械臂 二阶动态滑模控制 跟踪控制 电机动态
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基于动力学系统的非完整移动机器人的跟踪控制 被引量:16
15
作者 肖本贤 张松灿 +2 位作者 刘海霞 赵明阳 王群京 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1263-1266,共4页
为解决具有两个驱动轮的受非完整约束移动机器人的轨迹跟踪问题,文章从机器人的动力学和运动学模型出发,设计出一种结构简单的控制器,该控制器利用单神经元网络的自学习和自适应能力,来克服未建模的系统扰动,并用Lyapunov函数对所设计... 为解决具有两个驱动轮的受非完整约束移动机器人的轨迹跟踪问题,文章从机器人的动力学和运动学模型出发,设计出一种结构简单的控制器,该控制器利用单神经元网络的自学习和自适应能力,来克服未建模的系统扰动,并用Lyapunov函数对所设计的控制器进行了稳定性分析。最后仿真结果验证了所设计的控制器的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 非完整约束 LYAPUNOV函数 轨迹跟踪
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基于SSA优化PID在移动机器人路径跟踪中的研究 被引量:23
16
作者 戈一航 杨光永 +2 位作者 徐天奇 王嘉琳 于元滐 《国外电子测量技术》 北大核心 2021年第9期64-69,共6页
为实现移动机器人路径的准确跟踪提出了一种麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)的PID控制器参数优化方法,首先建立了移动机器人运动学模型、结构模型,针对所建立的模型,采用SSA对比例积分微分(PID)进行整定,将参数优化后的PID... 为实现移动机器人路径的准确跟踪提出了一种麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)的PID控制器参数优化方法,首先建立了移动机器人运动学模型、结构模型,针对所建立的模型,采用SSA对比例积分微分(PID)进行整定,将参数优化后的PID控制器应用到路径跟踪中,最后在Simulink中对移动机器人运动控制系统采用Z-N法和粒子群(PSO)算法和SSA算法参数整定后PID控制器对单位阶跃信号和线性信号进行跟踪实验。实验表明,麻雀搜索算法相较PSO和Z-N,算法精度高、原理简单,快速的整定PID参数,能够有效的控制移动机器人完成路径跟踪。 展开更多
关键词 移动机器人 麻雀搜索算法 PID控制 运动学模型 路径跟踪
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基于PID控制的移动机器人路径跟踪 被引量:23
17
作者 李林琛 蒋小平 《激光杂志》 北大核心 2016年第2期110-112,共3页
为了提高移动机器人的路径跟踪精度,提出一种基于PID控制的移动机器人的路径跟踪算法。首先建立机器人的运动学模型,并构建其运动控制系统,然后设计基于PID控制的移动机器人控制系统,并通过遗传算法对PID控制器的参数进行整定,提高系统... 为了提高移动机器人的路径跟踪精度,提出一种基于PID控制的移动机器人的路径跟踪算法。首先建立机器人的运动学模型,并构建其运动控制系统,然后设计基于PID控制的移动机器人控制系统,并通过遗传算法对PID控制器的参数进行整定,提高系统稳态性和动态适应性能,最后采用Matlab 2012R测试移动机器人的路径跟踪效果。结果表明,本文算法可以得到实际理想路径十分相近的路径,获得了较高精度的路径跟踪结果,有助于机器人完成实际的导航任务。 展开更多
关键词 移动机器人 路径跟踪 PID控制 跟踪效果
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室内移动机器人自主导航系统设计与方法 被引量:22
18
作者 翟敬梅 刘坤 徐晓 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期890-899,共10页
针对移动机器人室内自主导航中环境检测、动态目标定位跟踪和路径规划,设计了“双目+单目”多信息融合的视觉系统。提出一种自适应环境、融合色彩饱和度信息的单尺度Retinex室内阴影消除算法,以有效提取障碍物信息及可行路面区域。研究... 针对移动机器人室内自主导航中环境检测、动态目标定位跟踪和路径规划,设计了“双目+单目”多信息融合的视觉系统。提出一种自适应环境、融合色彩饱和度信息的单尺度Retinex室内阴影消除算法,以有效提取障碍物信息及可行路面区域。研究了一种特征点辅助的时空上下文目标跟踪算法,运用目标特征点进行目标粗定位;引入特征点变化率信息,自动调节时空上下文模型更新,以有效提高复杂环境下动态目标定位的准确性。改进了传统速度向量场吸引速度、排斥速度和切向速度函数,解决了路径规划中机器人轨迹抖动、目标点附近震荡和目标处于障碍物排斥场不可到达等问题。移动机器人室内环境下自主导航实验实现了障碍物、机器人和目标特征提取及其实时定位,移动机器人以最短的避碰路径完成动态目标的有效跟踪。 展开更多
关键词 移动机器人 自主导航 多信息融合系统 环境检测 目标跟踪 路径规划
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基于运动模式在线分类的移动机器人目标跟踪 被引量:21
19
作者 苑晶 李阳 +1 位作者 董星亮 黄亚楼 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期568-577,共10页
区别于以往采用固定运动模式的目标跟踪研究,提出一种基于单目视觉传感器的人体运动模式在线识别算法,及基于此算法的人体目标跟踪方法。首先,利用视觉信息检测运动目标,并提取其视觉特征;然后通过单目视觉深度提取算法,获取目标的运动... 区别于以往采用固定运动模式的目标跟踪研究,提出一种基于单目视觉传感器的人体运动模式在线识别算法,及基于此算法的人体目标跟踪方法。首先,利用视觉信息检测运动目标,并提取其视觉特征;然后通过单目视觉深度提取算法,获取目标的运动特征;接着将连续几帧的特征变化矢量送入随机森林(RF)进行学习,实现对人体运动模式的在线分类;最后根据分类结果在线选取不同的目标运动模型,并利用近似最优的粒子滤波器实现对目标运动状态的准确估计。实验结果证明了本文提出算法的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 人体跟踪 单目视觉 运动模式分类
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基于迭代学习的农业车辆路径跟踪控制 被引量:21
20
作者 卜旭辉 侯忠生 +1 位作者 余发山 付子义 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期368-372,共5页
由于农作物的播种、收获、除草和农药化肥喷洒具有周期性的特点,农业车辆在执行农田作业时具有较强的重复性.基于迭代学习控制(Iterative learning control,ILC)方法研究农业车辆的路径跟踪问题,建立了农业车辆的两轮移动机器人运动学模... 由于农作物的播种、收获、除草和农药化肥喷洒具有周期性的特点,农业车辆在执行农田作业时具有较强的重复性.基于迭代学习控制(Iterative learning control,ILC)方法研究农业车辆的路径跟踪问题,建立了农业车辆的两轮移动机器人运动学模型,设计了车辆路径跟踪的迭代学习控制算法,并基于压缩映射方法理论上证明了算法的收敛性.研究表明,迭代学习控制可有效利用农业车辆运行的重复信息,实现车辆期望路径有限区间内的高精度完全跟踪控制.仿真示例验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 迭代学习控制 农业车辆 移动机器人 路径跟踪
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