具不確性動態系統的非線性控制與機器人的控制應用

Abstract

本論文研究之目的在建立具強健性的軌跡控制技術以應用於動態系統出現不確性時的 控制, 假如該不確性的統計特性為已知時, 則採用推測控制理論 (stochatic contr- ol theory), 若無法得知不確性的統計特性, 則確定性控制理論 (deterministic c- ontrol theory)可資運用。至於本論文中, 控制器設計時所需要的資料為不確性因子 的邊界, 同時不確性必須滿足所謂的 "吻合情況" 。 當以回溯控制器 P來控制不確性動態系統時, 系統本身即能穩定, 同時機械臂延著預 設路徑運動時, 存在其間軌跡誤差將在一定的範圍內。本論文中的不確性因子主要有 兩類, 一是變化載重, 另一是出現於機械臂各關節中的摩擦力, 當系統不出現該不確 性因子時, 則定義系統為 "虛名系統",針對虛名系統所設計的控制器稱為虛名控制器 , 至於考慮不確性的動態系統, 則利用全整控制器來控制, 全整控制器分為兩部份 , 一是虛名控制器, 另一部份是不確性補償器。若出現於全整控制器內的補償器本身為 不連續函數時, 則系統將發生激振的現象, 為了避免激振的發生, 吾人將以連續補償 器來取代。整個控制理論將以圓柱座標機器人來做模擬。