欠驱动两关节平面机械手的控制

2012年04月12日10:56:09 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：航天

李明军，马保离
北京航空航天大学第七教研室，北京

摘　　　要：欠驱动平面机械手是带有非完整约束的高度非线性系统，对其进行有效的控制仍然是个难点热点问题。针对较具代表性的两关节情形，给出了欠驱动两关节平面机械手的动力学方程，据此分析了该系统的可积性、线性化、稳定性、可控性和可反馈镇定性。根据控制目标的不同，将控制任务分为镇定到流形、镇定到单个平衡点和跟踪时变信号３种。针对这３种控制任务，分别回顾了各种已有的控制方式，仔细分析了它们的优点和有待改进的地方。较后探索了欠驱动平面机械手的研究中需要解决的几个关键问题，指出未来的可能研究方向。

关　键　词：欠驱动系统；两关节平面机械手；可积性；稳定性；可控性

１　引　言
欠驱动系统是指控制输入个数少于广义坐标个数的系统，一般都具有一阶或二阶非完整性［１］、不能完全反馈线性化等复杂特性，使得传统的非线性控制技术如反步法［２］、高低增益法［３］、滑模控制［４］等直接或间接失效，目前尚无成熟的带有普遍性的控制方案，因此，欠驱动系统的控制问题仍然是一个开放性问题［５］。欠驱动两关节（简称２Ｒ）平面机械手是结构简单的欠驱动机械系统，它体现了欠驱动系统的多数典型特征，如二阶非完整性、线性近似系统的不可控性、漂移项带来的复杂性等［６］。因此，对这个结构简单、特性复杂的系统进行的研究，是研究更复杂的欠驱动系统的基础。大约从２０世纪９０年代开始，国内外学者对该系统进行了较深的研究，提出了多种控制方案，取得了较好的效果。本文对欠驱动两关节平面机械手的研究成果做一个综述，分析现有控制方案的优缺点，指出今后的研究方向。

登录网站后可下载文件

欠驱动两关节平面机械手的控制

相关阅读: