近些年來 ，輪式移動(dòng)機(jī)器人的控制問題一直是研究者們所關(guān)注的熱點(diǎn)。已有的控制方法和控制器主要用于解決兩類問題 ：位姿鎮(zhèn)定［123 ］和跟蹤問題［ 426 ］ ，而對(duì)于輪式移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)追蹤問題的研究卻極少。雖然靜止目標(biāo)的追蹤問題也屬于位姿鎮(zhèn)定的范疇 ，但對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的追蹤是鎮(zhèn)定算法和跟蹤算法都無法解決的。文獻(xiàn)［ 7 ］設(shè)計(jì)了一個(gè)雙輪移動(dòng)機(jī)器人的目標(biāo)追蹤控制器 ，不過 ，其中還有 3 個(gè)不足之處。首先 ，它的控制律沒有考慮移動(dòng)機(jī)器人的實(shí)際速度限制。其次 ，當(dāng)機(jī)器人遇到正前方有障礙物的情形時(shí) ，其避障方法就會(huì)失效。它也沒有給出可行的方案將自動(dòng)避障與目標(biāo)追蹤結(jié)合起來。文獻(xiàn)［ 8 ］改進(jìn)了文獻(xiàn)［ 7 ］的不足之處 ， 而且設(shè)計(jì)的控制律也能夠用來追蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo) ，但其控制律是基于靜止目標(biāo)模型的 ，缺乏對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的預(yù)測(cè)性 ，機(jī)器人不得不消耗更多的能量來追蹤目標(biāo)。本文首先采用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)模型設(shè)計(jì)了雙輪移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)追蹤的控制算法 ，不僅考慮了移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度的限制 ，還使機(jī)器人能夠以較少的能量消耗追蹤到目標(biāo) ，然后采用雙回路的控制方案［8 ，9 ］ ，使移動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)追蹤的過程中能夠自動(dòng)躲避遇到的障礙物。 1 問題描述雙輪移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)目標(biāo)追蹤問題的圖解描述如圖 1 所示。點(diǎn) O 為被追蹤的目標(biāo);點(diǎn) M 為機(jī)器人當(dāng)前的位置; v M 為機(jī)器人上 M 點(diǎn)的線速度; ω為機(jī)器人的角速度; v T 為目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的速度;α為目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的方向角; r 為機(jī)器人當(dāng)前位置與目標(biāo)的距離; 《為機(jī)器人的朝向和目標(biāo)方向的角度差; rd 為指定的目標(biāo)跟蹤安全距離;點(diǎn) P 為當(dāng)前時(shí)刻機(jī)器人的期望位置; （ x ， y ，θ） 為機(jī)器人的位姿。