控制理论与应用
控製理論與應用
공제이론여응용
CONTROL THEORY & APPLICATIONS
2014年
11期
1464-1472
,共9页
张晓颖%李德伟%席裕庚%陈卫东
張曉穎%李德偉%席裕庚%陳衛東
장효영%리덕위%석유경%진위동
模型预测控制%机械臂%运动控制%前馈控制%动力学约束
模型預測控製%機械臂%運動控製%前饋控製%動力學約束
모형예측공제%궤계비%운동공제%전궤공제%동역학약속
model predictive control%manipulators%motion control%feedforward control%dynamic constraints
本文提出了一种基于约束预测控制的机械臂实时运动控制方法.该控制方法分为两层,分别设计了约束预测控制器和跟踪控制器.其中,约束预测控制器在考虑系统物理约束的条件下,在线为跟踪控制器生成参考轨迹;跟踪控制器采用最优反馈控制律,使机械臂沿参考轨迹运动.为了简化控制器的设计和在线求解,本文采用输入输出线性化的方式简化机械臂动力学模型.同时,为了克服扰动,在约束预测控制器中引入前馈策略,提出了带前馈-反馈控制结构的预测控制设计.因此,本文设计的控制器可以使机械臂在满足物理约束的条件下快速稳定地跟踪到目标位置.通过在PUMA560机理模型上进行仿真实验,验证了预测控制算法的可行性和有效性.
本文提齣瞭一種基于約束預測控製的機械臂實時運動控製方法.該控製方法分為兩層,分彆設計瞭約束預測控製器和跟蹤控製器.其中,約束預測控製器在攷慮繫統物理約束的條件下,在線為跟蹤控製器生成參攷軌跡;跟蹤控製器採用最優反饋控製律,使機械臂沿參攷軌跡運動.為瞭簡化控製器的設計和在線求解,本文採用輸入輸齣線性化的方式簡化機械臂動力學模型.同時,為瞭剋服擾動,在約束預測控製器中引入前饋策略,提齣瞭帶前饋-反饋控製結構的預測控製設計.因此,本文設計的控製器可以使機械臂在滿足物理約束的條件下快速穩定地跟蹤到目標位置.通過在PUMA560機理模型上進行倣真實驗,驗證瞭預測控製算法的可行性和有效性.
본문제출료일충기우약속예측공제적궤계비실시운동공제방법.해공제방법분위량층,분별설계료약속예측공제기화근종공제기.기중,약속예측공제기재고필계통물리약속적조건하,재선위근종공제기생성삼고궤적;근종공제기채용최우반궤공제률,사궤계비연삼고궤적운동.위료간화공제기적설계화재선구해,본문채용수입수출선성화적방식간화궤계비동역학모형.동시,위료극복우동,재약속예측공제기중인입전궤책략,제출료대전궤-반궤공제결구적예측공제설계.인차,본문설계적공제기가이사궤계비재만족물리약속적조건하쾌속은정지근종도목표위치.통과재PUMA560궤리모형상진행방진실험,험증료예측공제산법적가행성화유효성.
