1。介绍最近,人们越来越感兴趣的设计反馈控制器:从传统的设计方法设计intelligent-based方法。其中一个方法是在自适应控制器的设计来控制一个复杂的动态系统,包含非线性像灵活的关节。在过去,一个常见的做法来近似非线性系统的线性系统在有限的操作范围,然后利用传统的控制器设计方法。然而,系统的非线性是不可避免的因为很多系统在实践中涉及的变量之间的非线性关系,如机电系统,液压系统,气动系统(
1]gydF4y2Ba。几十年来,各种方案的提出了自适应控制、自适应控制和复杂非线性系统动力学已经收到了极大的关注。然而,并不是许多这些方法适用于复杂的非线性系统(
2- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - - -
4]gydF4y2Ba。目前,逆最优控制器(
5- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - - -
7gydF4y2Ba使用李雅普诺夫函数)被认为是最有效的方式之一为非线性系统设计控制器。
gydF4y2Ba在本文中,我们引入一个新的概念叫做偏差的控制器自适应控制器(E-BAC)与一个新颖的概念基于动态杆运动(DPM)方法。E-BAC的设计,总体而言,我们认为两个主要参数、位置反馈<我nl我ne- - - - - -formula>
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和适当的设计这两个反馈参数将产生更快的响应和稳定系统的无超调。系统误差的反馈参数调整<我nl我ne- - - - - -formula>
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。
gydF4y2Ba剩下的纸是组织如下。节
2,gydF4y2Ba我们介绍一些重要的观察一个典型的线性二阶系统的阶跃响应。节
3,gydF4y2Ba我们描述动态杆运动的概念(DPM)和偏差自适应控制器的设计(E-BAC)的细节。一个灵活的机器人关节控制提出了部分
4gydF4y2Ba与E-BAC DPM作为案例研究。部分
5gydF4y2Ba本文的结论与讨论和未来的工作。
年代ec><年代ec sec-type="section" id="sec2">
2。一些重要的观察一个二阶线性系统的阶跃响应在我们的研究中,我们考虑一个典型的开环二阶植物<我nl我ne- - - - - -formula>
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定义为
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1 b)gydF4y2Ba和(
1 cgydF4y2Ba与位置()代表一个典型的二阶系统<我nl我ne- - - - - -formula>
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)和速度(<我nl我ne- - - - - -formula>
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)反馈。
gydF4y2Ba所示(
1 b),gydF4y2Ba位置和速度反馈控制器,给出了闭环系统的传递函数
(2)<米米l:米一个th xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M10">
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。该传递函数可以比一般线性二阶系统模型
(3)<米米l:米一个th xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M12">
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因此,我们看到<我nl我ne- - - - - -formula>
(4)<米米l:米一个th xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M14">
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和<我nl我ne- - - - - -formula>
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分别被定义为位置反馈和速度反馈。
gydF4y2Ba通常一个二阶系统的动态行为可以被描述的两个主要参数,固有频率(<我nl我ne- - - - - -formula>
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)和阻尼比(<我nl我ne- - - - - -formula>
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)。一个典型控制系统的瞬态响应通常展品阻尼振荡到达稳定状态。在指定一个二阶控制系统的瞬态响应特性对单位阶跃输入以下瞬变参数控制器的设计通常被认为是(
1,
8,
9]:
(5)<米米l:米一个th xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M19">
上升米米l:米text><米米l:mi>
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重要的是要注意,在二阶系统的阶跃响应,占主导地位的瞬态参数<我nl我ne- - - - - -formula>
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)和阻尼比<我nl我ne- - - - - -formula>
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的系统。因此,系统的极点的位置确定的值<我nl我ne- - - - - -formula>
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1gydF4y2Ba。
图1复杂的各种参数的定义<我nl我ne- - - - - -formula>
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。
如图
2,gydF4y2Ba它也指出,在典型的瞬态响应一个欠阻尼的系统(<我nl我ne- - - - - -formula>
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)收益率上升时间快(<我nl我ne- - - - - -formula>
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)的一个大的超调(<我nl我ne- - - - - -formula>
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)和一个大的沉降时间(<我nl我ne- - - - - -formula>
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),而一个过阻尼系统(<我nl我ne- - - - - -formula>
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)收益率没有超调,<我nl我ne- - - - - -formula>
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。
系统对单位阶跃输入的反应有两个不同位置的波兰人(我)欠阻尼的情况下(<我nl我ne- - - - - -formula>
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)和(2)过阻尼情况下(<我nl我ne- - - - - -formula>
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)。所需的系统响应曲线最初是欠阻尼的曲线为大错误然后落定到稳态值(在过阻尼曲线)来减少错误。
(一)系统响应曲线
(b)错误系统的响应曲线