基于魯棒控制的機(jī)器人手臂軌跡跟蹤控制方法的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展制造業(yè)工藝水平不斷進(jìn)步舊的技術(shù)方案設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人的品質(zhì)性能越來(lái)越難以滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)制造的需求。機(jī)器人手臂有很強(qiáng)的非線(xiàn)性特性，對(duì)于簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制算法已難以滿(mǎn)足進(jìn)一步提高性能的要求。設(shè)計(jì)一種能很好的應(yīng)對(duì)機(jī)器人手臂這類(lèi)很強(qiáng)不確定性的非線(xiàn)性系統(tǒng)的軌跡跟蹤的控制方案是非常必要的。
　　本文從數(shù)學(xué)建模分析機(jī)器人手臂特性和模型特點(diǎn)，然后分析了多種控制方案的后提出魯棒控制方法最具有針對(duì)性，尤其是在參數(shù)模型不確定和存在外部干擾的條

2、件下。本文引入變?cè)鲆婢€(xiàn)性變參數(shù)的魯棒H∞控制方法設(shè)計(jì)了機(jī)器人手臂軌跡跟蹤控制器。采用拉格朗日法建立機(jī)器人手臂的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型；并將微分方程轉(zhuǎn)化成關(guān)于軌跡跟蹤誤差的動(dòng)態(tài)方程。利用變?cè)鲆婢€(xiàn)性變參數(shù)凸分解技術(shù)，設(shè)計(jì)了增益調(diào)度函數(shù)。最后通過(guò)處理將這一動(dòng)態(tài)模型轉(zhuǎn)化為具有凸多面體構(gòu)造的線(xiàn)性變參數(shù)模型，從而把動(dòng)態(tài)時(shí)變的模型化為定常的H∞模型來(lái)求解；根據(jù)魯棒控制理論和線(xiàn)性矩陣不等式理論以及LPV技術(shù)，在凸多面體的各個(gè)頂點(diǎn)分別設(shè)計(jì)求解靜態(tài)反饋控制器，然后