基于LMI移動(dòng)機(jī)器人魯棒控制研究.pdf

1、如果將機(jī)器人看作是一種能夠擴(kuò)展人類工作能力的有效工具,那么人類在認(rèn)識(shí)和改造世界的過(guò)程中就不能沒(méi)有機(jī)器人.移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人家族中的一個(gè)重要分支,也是進(jìn)一步擴(kuò)展機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的重要研究發(fā)展方向,因此對(duì)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題的研究,一直受到普遍關(guān)注.該文針對(duì)近年來(lái)在移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方面的熱點(diǎn)問(wèn)題--包含不確定擾動(dòng)輸入的完整約束輪式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制和干擾抑制問(wèn)題--進(jìn)行了深入和細(xì)致的研究.該研究課題以中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所機(jī)器人學(xué)開(kāi)

2、放實(shí)驗(yàn)室的全方位自主移動(dòng)機(jī)器人作為被控制對(duì)象,它是由正交輪結(jié)構(gòu)組成的完整約束移動(dòng)機(jī)器人,也是在平坦環(huán)境下工作的自主機(jī)器人的理想載體.主要研究結(jié)果如下:1.線性化方法的研究:總結(jié)了非線性控制理論與應(yīng)用中幾種解決線性化問(wèn)題的思想和方法.針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人控制領(lǐng)域中一類多輸入多輸出仿射非線性系統(tǒng),簡(jiǎn)化了一種基于平衡流形的近似線性化狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定算法,并用此算法解決了一類完整約束輪式移動(dòng)機(jī)器人的鎮(zhèn)定問(wèn)題.2.降階方法的研究:簡(jiǎn)要介紹了模型和控制器降階

3、的幾種常用方法,并且針對(duì)一類包含不確定擾動(dòng)輸入的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng),根據(jù)數(shù)學(xué)模型自身的特點(diǎn),提出了滿足魯棒性的降階控制器設(shè)計(jì)的充分條件及相關(guān)推論.3.基于LMI的H∞控制問(wèn)題研究:根據(jù)降階方法研究中給出的定理及推論,提出了一種基于LMI通過(guò)局部反饋H<,∞>控制實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)對(duì)不確定擾動(dòng)具有魯棒性的算法,并用此算法解決了機(jī)器人控制領(lǐng)域中一類結(jié)構(gòu)特殊的含有不確定擾動(dòng)多輸入多輸出線性時(shí)不變高階系統(tǒng)的H∞控制問(wèn)題.4.通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),分析并驗(yàn)證了論文