机器人鲁棒控制研究进展.pdfVIP

第 卷第 期 机器人 ΡΟΒΟΤ ∂ 年 月 文章编号222 机器人鲁棒控制研究进展Ξ 谢明江 代 颖 施颂椒 上海交通大学自动化系 摘 要 本文综述了近年来机器人鲁棒控制方法的发展情况 介绍并比较了各种机器人鲁棒控 制方法的优缺点以及探讨了这一研究领域的发展趋向 关键词 鲁棒控制 机器人 不确定性 中图分类号 ×° 文献标识码 1 引言 机器人是一个十分复杂的多输入多输出非线性系统 它具有时变 强耦合和非线性的动力 ! 学特征 其控制是十分复杂的 由于测量和建模的不精确 再加上负载的变化以及外部扰动的 影响 实际上无法得到机器人精确 完整的运动模型 我们必须面对机器人大量不确定性因素 ! 的存在 现代工业的快速发展需要高品质的机器人为之服务 而高品质的机器人控制必须综合 考虑各种不确定性因素的影响因此研究不确定性机器人的鲁棒控制问题具有十分重要的理 论和实践意义 针对机器人的不确定性有两种基本控制策略 自适应控制和鲁棒控制 当受控系统参数发 生变化时 自适应控制通过及时的辨识学习和调整控制规律 可以达到一定的性能指标 但实 ! 时性要求严格 实现比较复杂 特别是存在非参数不确定性时 自适应控制难以保证系统的稳 定性 而鲁棒控制可以在不确定因素一定变化范围内 做到 以不变应万变 保证系统稳定和 / 0 维持一定的性能指标 它是一种固定控制 比较容易实现 在自适应控制器对系统不确定性变 化来不及做辨识以校正控制律时更显鲁棒控制的重要 对不确定性机器人鲁棒控制问题的研究是一项富有挑战性的工作 是近年来国际上关于 机器人研究的热门主题之一 2 刚性机器人的几种鲁棒控制方法 近 年来 对刚性机器人的鲁棒控制研究无论理论还是应用上都已经取得了很多的成 ≈∗ ≈ 果 本文将着重介绍四种刚性机器人鲁棒控制方法 基于反馈线性化的鲁棒控制 变结 构控制 鲁棒控制以及鲁棒自适应控制 但对它们的区分不是绝对的 比如一些变结构控制以