單撓性臂之穩健適應順滑模態控制器設計

Abstract

單撓性臂之穩健適應順滑模態控制器設計已發展成熟，其動態方程式剛性(rigid) 及 撓性(flexible)部分可藉由拉格氏公式(Lagrangian formulation)推得。此控制器乃 結合兩種不同設計概念而成，分別為間接適應控制(indirect adaptive control) 及 順滑模態控制(sliding-mode technique)。經由識別演繹法(identification algorithm)估測動態方程式撓性部分未知參數值(uncertainties) 。同時，藉助順滑 模態控制，動態方程式剛性部分可被線性化。為了識別器能正確估測撓性部分未知參 數，引入充分富足(a sufficiently rich signal)信號之概念於順滑模態等效控制律 (equivalent control law)中。因充分富足信號將影響控制之精確性，提出某種監控 方式(monitoring scheme) 低於某一數值，且連續達Ｎ次時，識別器運作即停止。此 時，穩定整個系統等效控制律之增益值(gains) 可間接被決定。模擬結果證明此控制 器對輸入擾動信號(input disturbance) 及大範圍負載(payload) 變化具有穩健性 (robustness)。