非完整移动机器人在许多实际应用中具有重要的地位，例如在自动化仓库和家居服务领域。它们通常被设计为能够通过诸如滑轮等简单机构来执行复杂的运动。然而，非完整约束条件给移动机器人的控制带来了挑战，特别是当无法直接测量其速度时。在这篇文章中，研究团队提出了一个不依赖于速度测量的鲁棒有限时间跟踪控制方法，用于解决无速度测量下的非完整移动机器人的轨迹跟踪问题。
文章的标题和描述指出了研究对象是“无速度测量的非完整移动机器人”，并且核心问题是研究它们的“鲁棒有限时间轨迹跟踪控制”。在控制理论领域，非完整系统通常指的是那些其运动受到非完整约束条件限制的系统。这些非完整约束条件意味着机器人的运动不能完全独立于环境，其运动方程中存在某种形式的非线性或非积分性约束。例如，一个典型的非完整约束条件是车轮只能沿着地面滑动而不能自由旋转。由于非完整移动机器人在控制上的复杂性，速度测量对于确保跟踪精度至关重要，然而在实际应用中由于各种原因（比如传感器成本、安装条件的限制或技术故障）速度测量可能不可用。这就需要开发出不依赖于速度测量的有效控制策略。
在文章中提到的解决方案中，研究者提出了一种复合控制器的设计。这种复合控制器包括基于观测器的部分状态反馈控制和扰动前馈补偿。观测器是控制系统理论中一种重要的工具，可以用来估计系统内部难以测量的状态变量。在这种情况下，观测器被用来估计移动机器人不可测量的角速度。然后，利用这些估计值结合反馈控制策略来补偿系统受到的扰动，并使得跟踪误差能在有限时间内收敛到零。
文章的贡献体现在两个方面：在移动机器人的角速度不可测量的情况下，设计的复合控制器能够保证跟踪误差在有限时间内收敛至零；在线速度和角速度都不可测量的情况下，仍然能够在更强的约束条件下实现非完整移动机器人的有限时间轨迹跟踪控制。文章中还提到，通过仿真验证了所提出的控制规律的有效性。
在控制理论中，有限时间稳定性的概念是指一个系统能在有限时间内从任意初始状态到达平衡状态。这在实际应用中非常重要，因为它意味着系统对于扰动的鲁棒性以及对于初始条件变化的不敏感性。与传统的渐近稳定性相比，有限时间稳定性在快速响应和精度要求高的系统中更为关键。
非完整移动机器人的控制策略在设计时需要考虑到系统的动态特性以及外部环境的约束。由于非完整约束的限制，机器人不能自由地在任意方向上移动，这就需要控制算法能够处理系统中的这种几何限制。而且，由于缺乏速度测量，控制算法必须能够从可测量的输出（如位置和姿态）中推断出速度信息，或者完全不需要速度信息来进行控制。
在实际应用中，不依赖速度测量的控制策略对于减少系统成本、提高系统可靠性有重要的意义。它减少了对高成本、高精度传感器的依赖，并能降低维护的难度和成本。此外，这种控制策略还能增强机器人的鲁棒性，使其在面对不确定的外部环境时仍能保持良好的性能。
文章中介绍的不依赖速度测量的鲁棒有限时间跟踪控制方法，不仅对于理论研究有重要的意义，对于实际应用也有着重要的贡献。它为非完整移动机器人在复杂和不确定环境下的应用提供了新的可能性，特别是在那些对成本、可靠性和快速响应有严格要求的场合。
