基于演算子理論的非線性魯棒控制設計及應用.pdf

1、在實際應用中，控制系統(tǒng)一般都具有非線性的特性。此外，在實際中系統(tǒng)總是存在模型誤差和外界干擾，得到的模型總是含有模型誤差和擾動的不確定性因素。因此，在考慮到不確定性的影響下，對于非線性系統(tǒng)如何設計控制系統(tǒng)以保證魯棒性仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。因此，在本文中,對于具有未知不確定性的非線性系統(tǒng)，通過運用魯棒右互質分解理論和方法，提出了一種基于演算子理論的魯棒跟蹤控制方法。
　　首先，對于已經保證了魯棒穩(wěn)定的非線性反饋控制系統(tǒng)，為了實現

2、其跟蹤特性，通常是設計一個PI跟蹤控制器。但是由于存在未知的不確定性，很難通過此方法滿足精確跟蹤的條件。針對此不足，結合魯棒右互質分解理論，本文設計了一種基于改進的指數趨近律的滑?？刂聘櫰??；？刂频囊粋€優(yōu)點是快速響應，也就是說，與PI控制相比可以減少響應時間。然而，其缺點是其高頻開關特性導致抖振現象。該方法的控制效果通過兩連桿的剛性機器人手臂的仿真結果驗證，仿真結果表明，與PI控制相比，角度和角速度的跟蹤響應時間減少了60％。

3、>　　此外，對于非線性系統(tǒng)的諸多控制方法來說，很難消除或者減小跟蹤誤差。在當前的控制系統(tǒng)設計方法中，模型誤差和外部擾動對系統(tǒng)性能的影響都被當系統(tǒng)的動態(tài)不確定性來處理。考慮到不確定性的影響，本文研究并提出了基于算子觀測器的魯棒穩(wěn)定控制方法，得到了魯棒穩(wěn)定條件和精確跟蹤條件等結果。
　　機器人手臂是非線性的動態(tài)耦合的復雜系統(tǒng)，并且對于未知模型誤差和外部擾動是非常敏感的。本文將基于算子觀測器的魯棒穩(wěn)定控制這一方法應用于兩連桿剛性機器人手