五自由度机械臂的运动学分析及时滞控制

针对五自由度刚性机械臂的操作系统,设计了一种简单的运动学解算方法.在电机的控制系统中,考虑了控制时滞对系统稳定性的影响,可以提高控制系统的性能;采用低通滤波器时间连续法(LPCTA)将时滞微分方程转换为不显含时滞的微分方程,从而简化了运算;采用最优控制方法进行了控制器设计.实验结果表明:文中提出的运动学解算方法运算量小、准确,适用于机械臂的实时控制应用;所设计的五自由度机械臂的时滞控制系统能够实现机械臂轨迹的跟踪.     

时滞动力学系统的L-K稳定性条件分析

针对线性时滞动力学系统的稳定性问题,比较了3种Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函。以一个在时滞PD反馈控制下的二阶线性系统作为数值实例,在反馈增益的参数空间中,根据不同的L-K泛函所对应的线性矩阵不等式条件计算线性系统的稳定域,并与由特征方程计算出的结果进行比较。结果表明:L-K泛函的稳定性条件是充分且保守的;Gu的完整L-K泛函的LMI不等式中暗含无穷多的矩阵,因此保守性得到很大改善,但其计算量显著增大;当将Lyapunov稳定性理论用于控制设计时,经常使用保守的稳定性条件,但Gu的L-K泛函更有利于控制器设计。