轮式机器人系统双通道信号传输事件触发模型预测控制

田东源; 杜嘉伟; 徐中显; 贺利乐; 贺宁

doi:10.13433/j.cnki.1003-8728.20240041

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轮式机器人系统双通道信号传输事件触发模型预测控制

更新时间：2026-04-23

- 轮式机器人系统双通道信号传输事件触发模型预测控制
- Event-triggered Model Predictive Control of Wheeled Robot System Under Dual Channel Transmission
- 机械科学与技术 2026年45卷第3期页码：435-442
- 作者机构：
  
  1. 西安建筑科技大学机构机电工程学院,西安,710311
  2. 西安邮电大学机构自动化学院,西安,710121
- 作者简介：
  
  [ "田东源，硕士研究生，" ]
  [ "徐中显，讲师，博士，" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目（61903291）与陕西省重点研发计划 2022NY-094
- DOI：10.13433/j.cnki.1003-8728.20240041
  中图分类号：
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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田东源, 杜嘉伟, 徐中显, 等. 轮式机器人系统双通道信号传输事件触发模型预测控制[J]. 机械科学与技术, 2026,45(3):435-442.

田东源, 杜嘉伟, 徐中显, et al. Event-triggered Model Predictive Control of Wheeled Robot System Under Dual Channel Transmission[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2026, 45(3): 435-442.
田东源, 杜嘉伟, 徐中显, 等. 轮式机器人系统双通道信号传输事件触发模型预测控制[J]. 机械科学与技术, 2026,45(3):435-442. DOI： 10.13433/j.cnki.1003-8728.20240041.

田东源, 杜嘉伟, 徐中显, et al. Event-triggered Model Predictive Control of Wheeled Robot System Under Dual Channel Transmission[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2026, 45(3): 435-442. DOI： 10.13433/j.cnki.1003-8728.20240041.

摘要

随着预测控制技术的发展，越来越多的研究倾向于减轻控制器的计算和数据传输负担。针对连续非线性移动机器人系统，提出了一种基于事件触发机制的模型预测控制方法用于控制连续非线性移动机器人系统。具体来说，分别在传感器节点和控制器节点构建了两种不同的事件触发策略，以减少通信和计算负荷，并且采用双模控制策略在保证系统稳定性的前提下以进一步降低计算压力。此外，设计了鲁棒约束以处理该系统面临的外界加性扰动，并从理论上给出了保证非周期触发的情况下系统闭环稳定性的充分条件。最后，通过轮式机器人系统仿真实验验证了所提出方法的可行性和有效性。

Abstract

With the development of predictive control technology

more and more researches tend to reduce the computational and data transmission burden of controllers. This paper proposes a model predictive control method based on an event-triggered mechanism for controlling continuous time nonlinear mobile robot systems. Specifically

two different event-triggered strategies are constructed at the sensor node and controller node to reduce communication and computational load

and a dual-mode control strategy is adopted to reduce computational pressure further while ensuring system stability. In addition

a robust constraint is designed to handle external additive disturbance faced by the system

and sufficient conditions are theoretically provided to ensure closed-loop stability of the system under aperiodic triggering. Finally

the feasibility and effectiveness of the proposed method were verified through simulation experiments of a wheeled robot system.

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