可變結構控制系統在機器人控制上的應用

Abstract

由於機器人的動態特性是極端地非線性和耦合性，因此不容易以一般的線性控制設計 達到精確地遵循吾人耳背望的軌跡運動，除非連桿間的相互作用能被完全消除。可是 連桿參數的不確定性及模型偏差，使得要完全正確地消除此相互作用變得極為困難。 本論文採用可變結構控制系統的對角線法，將每一連桿視為獨立個體，而連桿間的耦 合作用和參數的不確定性視為系統的干擾偏差。為了獲得高速與高精度的軌跡追循， 科氏力與離心力的作用不能忽視，我們利用慣性矩陣來估測此作用力之大小和變化。 由於慣性矩陣具有對稱性質，因而得以避免繁複的計算。另外為了免除可變結構控制 系統特有的顫抖現象，採用所謂邊界層控制器將其消除之。模擬結果顯示此方法正確 ，可獲得高速高精度的軌跡追循之性能，並且完全沒有顫抖的現象存在。