機(jī)器人的端口受控哈密頓與自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和機(jī)電、電力電子、人工智能等相關(guān)理論以及各種控制策略的日益完善，機(jī)器人技術(shù)已逐漸成熟，并在眾多領(lǐng)域取得較為廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮著不可或缺的作用。相應(yīng)的，其控制系統(tǒng)的研究顯得日益重要。
　　作為一個(gè)高階復(fù)雜系統(tǒng)，機(jī)器人實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不可避免地會(huì)受到內(nèi)部不確定性參數(shù)和外部擾動(dòng)等因素的影響。如何最大程度地減小這些因素對(duì)系統(tǒng)的影響與干擾，成為機(jī)器人控制策略的研究重點(diǎn)。
　　傳統(tǒng)的機(jī)器人控制方案往往不考慮關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，僅僅

2、從其動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)，建立其模型。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，雖然理論上可以取得較好的效果，但在實(shí)際運(yùn)行中卻是差強(qiáng)人意，具有很大的局限性?；诖吮菊n題統(tǒng)籌機(jī)器人動(dòng)力學(xué)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)，永磁同步電機(jī)（PMSM）作為機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在修正模型的基礎(chǔ)上給出了控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程與方法。
　　第一，首先介紹了本課題的研究目的和意義，并簡(jiǎn)單闡述了機(jī)器人控制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)。
　　第二，統(tǒng)籌機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型與關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)PMSM的數(shù)學(xué)模型，建立

3、了新的機(jī)器人模型。
　　第三，主要研究了機(jī)器人的端口受控哈密頓與自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制。分別設(shè)計(jì)求取了端口受控哈密頓控制器與自適應(yīng)控制器，仿真結(jié)果表明，采用該方案后系統(tǒng)跟蹤信號(hào)的快速性良好，同時(shí)也具有較好的穩(wěn)態(tài)性能，初步證實(shí)了協(xié)調(diào)控制策略的可行性。
　　第四，考慮到自適應(yīng)控制自身的局限性，即對(duì)機(jī)器人非內(nèi)部不確定性因素控制不理想。本文在已有方案的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了干擾觀測(cè)器，兼顧了改善機(jī)器人參數(shù)不確定性和外部擾動(dòng)等缺點(diǎn)。仿真結(jié)果表明，加入干