工業(yè)機器人軌跡跟蹤控制研究.pdf

1、機器人系統(tǒng)不僅是一個多輸入多輸出、高度耦合的復(fù)雜非線性系統(tǒng),而且實際上還存在諸多不確定性因素,如負載變化、隨機擾動、測量誤差、摩擦及未建模動態(tài)等,因此無法得到完整、精確的機器人系統(tǒng)模型。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,需要更高品質(zhì)的機器人為之服務(wù),對機器人的工作速度和精度要求越來越高。而不確定性因素會對機器人的控制性能產(chǎn)生嚴重影響,因而更進一步地探討有關(guān)不確定性機器人的控制問題具有十分重要的理論意義和實用價值。
　　 本文以李雅普諾夫(

2、Lyapunov)穩(wěn)定、自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、迭代學(xué)習(xí)控制、位置/力混合控制等理論為基礎(chǔ),對機器人系統(tǒng)的軌跡跟蹤和力跟蹤進行控制器的設(shè)計和分析。論文的主要工作如下:
　　 1.針對機器人標(biāo)稱系統(tǒng)和帶有未知上界的不確定機器人系統(tǒng)分別設(shè)計快速收斂終端滑模控制器和自適應(yīng)快速終端滑?？刂破?。該方法充分利用終端滑?？刂瓶焖偈諗康膬?yōu)良特性,結(jié)果表明系統(tǒng)具有較強的魯棒性和較快的收斂速度。
　　 2.針對不確定的多連桿機械手的跟蹤

3、控制問題,提出一種基于邊界層的自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制方法?；谶吔鐚釉O(shè)計自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制器,避免了傳統(tǒng)方法設(shè)計控制器的不連續(xù)性,削弱抖振現(xiàn)象的同時也提高系統(tǒng)的魯棒性。
　　 3.針對僅存在結(jié)構(gòu)不確定的末端執(zhí)行器運動受限的機器人系統(tǒng),基于Lyapunov穩(wěn)定性理論,設(shè)計一種位置/力混合自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制器。自適應(yīng)控制器在線調(diào)節(jié)機器人系統(tǒng)的未知參數(shù),并引入投影算子以避免因系統(tǒng)參數(shù)大范圍變動引起的參數(shù)漂移。理論分析了算法的收斂性和閉環(huán)系