柔性機(jī)械臂的擴(kuò)展基函數(shù)迭代學(xué)習(xí)控制.pdf

1、本文以柔性機(jī)械臂(flexible manipulator)末端軌跡跟蹤控制為應(yīng)用背景，針對(duì)柔性機(jī)械臂的欠驅(qū)動(dòng)、非最小相位特性和精確建模難以實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，基于穩(wěn)定逆理論、基函數(shù)迭代學(xué)習(xí)控制等方法，提出了一種新的擴(kuò)展基函數(shù)迭代學(xué)習(xí)控制方法。該方法由于采用基函數(shù)模型的“灰盒”設(shè)計(jì)思路，可以利用辨識(shí)得到的降維模型的信息設(shè)計(jì)迭代學(xué)習(xí)律，選取可以逼近穩(wěn)定逆的擴(kuò)展基函數(shù)，大大減輕了對(duì)系統(tǒng)精確模型的依賴(lài)，從而可以解決非最小相位的迭代學(xué)習(xí)控制中，基于精確

2、模型的“白盒”和不需要模型的“黑盒”設(shè)計(jì)方法各自的缺陷。
　　 本文的主要工作分述如下：
　　 1．對(duì)柔性機(jī)械臂的建模理論，建模與仿真工具的現(xiàn)狀以及末端軌跡跟蹤控制的現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，分析指出了當(dāng)前在上述領(lǐng)域的主要問(wèn)題。引述迭代學(xué)習(xí)控制理論在柔性機(jī)械臂非最小相位問(wèn)題解決中的優(yōu)勢(shì)，并概述了非最小相位迭代學(xué)習(xí)控制的各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，引出本文的思路。
　　 2．為了解決柔性臂控制中，難以找到方便易用的建模與仿真工具的問(wèn)題

3、，本文介紹了一種新型的基于Scilab/Scicos的建模與仿真工具箱，闡述了該工具箱的建模理論，簡(jiǎn)要介紹了工具箱的軟件組織結(jié)構(gòu)，并通過(guò)算例的仿真結(jié)果驗(yàn)證了該工具箱的有效性。
　　 3．針對(duì)線(xiàn)性時(shí)不變的非最小相位系統(tǒng)進(jìn)行基函數(shù)迭代學(xué)習(xí)控制律的設(shè)計(jì)。在頻域中對(duì)Laguerre基函數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，使之可以在雙邊Laplace變換的意義下，逼近穩(wěn)定逆。從而可以通過(guò)基函數(shù)迭代學(xué)習(xí)控制的方法，不需要系統(tǒng)的精確模型信息就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)非最小相位系統(tǒng)