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为了克服已有轮式移动舞台机器人平摆线跟踪控制方法的设置参数多、理解抽象和实现困难的不足，本发明提供一种理解直观、设计简单、易于实现的轮式移动舞台机器人平摆线跟踪控制方法。

一种轮式移动舞台机器人的平摆线跟踪控制方法，针对欠驱动非线性的轮式移动舞台机器人实现平摆线跟踪控制需要，先通过定义轮式移动舞台机器人的离散时间三阶动力学模型和平摆线跟踪误差函数，再定义在有限时间窗口内的轮式移动舞台机器人平摆线跟踪控制问题，利用序列二次规划算法求解每个采样时刻平摆线跟踪最优控制序列，并结合滚动优化原理计算在每个采样时刻的平摆线跟踪控制量，实现轮式移动舞台机器人的平摆线跟踪控制。本发明设计方法的优点是理解简单、通用性强以及在线计算简便。

轮式移动舞台机器人平摆线跟踪控制方法具有以下应用前景：

舞台演出：在各类舞台表演中，如音乐会、戏剧、舞蹈等，轮式移动舞台机器人可以按照平摆线轨迹精确移动，与演艺人员及曲目在时间和空间位置上实现完美配合，为观众带来更具创意和吸引力的舞台效果。

艺术展示：用于艺术展览或展示活动，按照特定的平摆线轨迹展示艺术品、灯光或其他装置，增加展示的动态性和艺术感。

影视制作：在影视拍摄场景中，根据剧情需要精确控制机器人的移动轨迹，营造出独特的视觉效果。

主题公园：作为主题公园中的表演元素或互动装置，按照设计好的平摆线轨迹运行，为游客提供有趣的体验。

浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”（2011计划）协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校，坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务，以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色，大力培养德智体美劳全面发展，富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。

本发明的技术构思为：针对欠驱动非线性的轮式移动舞台机器人实现平摆线跟踪控制需要，先通过定义轮式移动舞台机器人的离散时间三阶动力学模型和平摆线跟踪误差函数，再定义在有限时间窗口内的轮式移动舞台机器人平摆线跟踪控制问题，利用序列二次规划算法求解每个采样时刻平摆线跟踪最优控制序列，并结合滚动优化原理计算在每个采样时刻的平摆线跟踪控制量，实现轮式移动舞台机器人的平摆线跟踪控制。本发明设计方法的优点是理解简单、通用性强以及在线计算简便。

本发明主要执行部分在轮式移动舞台机器人运动控制计算机上运行实施。本方法应用过程可以大致分为3个阶段：

1、参数设置：在参数导入界面中，输入平摆线参数a、h和w，输入采样周期Ts、优化时间窗口M和加权系数p1、p2、p3和p4，输入参数确认后，由控制计算机将设置数据送入计算机存储单元RAM中保存；

2、离线调试：点击组态界面中的“调试”按钮，控制系统进入控制器离线仿真调试阶段，调整组态界面中的加权系数q1、q2、q3和q4，观察轮式移动舞台机器人状态变量即位置和方向角的跟踪效果，由此确定一个能良好实现轮式移动机器人平摆线跟踪控制的加权系数；加权系数q1、q2、q3和q4的取值规则：q1、q2、q3和q4取正实数；加权系数的调整规则：增大q1和q2可以提高轮式移动舞台机器人运动过程的快速性，但轮式移动舞台机器人容易产生运动轨迹的震荡，反之，减小q1和q2可以提高轮式移动舞台机器人运动过程的平稳性，但会减慢机器人的跟踪速度；q3和q4的调整规则与q1和q2的调整规则相反，增加q3和q4可以提高轮式移动舞台机器人运动过程的平稳性，但会减慢机器人的跟踪速度，减小q3和q4可以提高轮式移动舞台机器人运动过程的快速性，但轮式移动舞台机器人容易产生运动轨迹的震荡，因此，实际调试加权系数时，应权衡轮式移动舞台机器人平摆线跟踪响应的快速性、平稳性、跟踪速度和控制量之间的综合性能；

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。