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线性二次调节器在机械臂非线性控制中的应用研究*

作者：魏来,贠超*,杨学兵日期：2015-08-18/span> 浏览：4764 查看PDF文档

线性二次调节器在机械臂

非线性控制中的应用研究*

魏来,贠超*,杨学兵

(北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100191)

摘要：针对应用计算力矩法对机械臂进行非线性控制时动力学模型参数误差会引起伺服误差增大以及系统稳定性下降等问题,将线性二次型调节技术应用到机械臂非线性控制中，开展对机械臂线性化解耦控制律中闭环误差特性微分方程的分析,建立了伺服误差与动力学模型参数误差之间的关系,提出了在控制系统中加入误差补偿项的方法,误差补偿过程考虑为有限阶段马尔可夫决策的过程,利用线性二次调节器(LQR)，通过收集先前动作中的伺服误差信息计算得出了补偿项,该方法适用于做重复工作的机械臂。在ADAMS动力学分析软件中的二连杆机械臂模型，以及单关节实验平台上对该方法抑制伺服误差的能力进行了评价,并进行了轨迹跟随试验。研究结果表明,该方法能够有效地补偿动力学模型的误差,减小机械臂伺服误差,提高轨迹精度。

关键词：机械臂;非线性控制;计算力矩法;马尔可夫决策过程;线性二型调节器;轨迹精度

中图分类号：TH122;TH39

文献标志码：A文章编号：1001-4551(2015)06-0739-06

本文引用格式：

魏来,贠超,杨学兵.线性二次调节器在机械臂非线性控制中的应用研究［J］.机电工程，2015，32（6）：739-743,756.

WEI Lai, YUN Chao, YANG Xuebing. Application of LQR in nonlinear control of manipulators［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2015,32(6):739-743,756.

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