申请/专利权人：浙大宁波理工学院

申请日：2022-08-17

公开（公告）日：2024-05-07

公开（公告）号：CN115356927B

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.07#授权;2022.12.06#实质审查的生效;2022.11.18#公开

摘要：本发明公开了一种机器人的三闭环鲁棒预测函数控制方法，它包括以下步骤：i.建立机器人模型；ii.输入参考轨迹；iii.选择目标函数；iv.计算外环控制计算参数，输入外环控制器；v.计算外环控制量并输入内环控制器；vi.推导内环控制器输出量；vii.控制机器人运动，测量运动变量；viii.将实际跟踪误差返回外环控制器，调整外环控制量计算公式；ix.建立跟踪误差的标准模型；x.计算标准跟踪误差；xi.将误差预测反馈返回预测控制模型，优化预测控制模型的目标函数；xii.转至步骤i持续执行，直至误差满足预设标准。本发明将预测函数控制器、极点配置、鲁棒逆运动学运用于三闭环控制架构中，提高了控制系统的抗干扰能力、实用性和可靠性。

主权项：1.一种机器人的三闭环鲁棒预测函数控制方法，它包括使用了预测函数控制方法、极点配置、鲁棒逆运动学的内环和外环控制架构，其特征是有以下步骤：i.建立机器人模型，并简化为欧拉-拉格朗日运动方程的形式：ii.向预测控制模型输入k+i时刻的参考轨迹ck+i；iii.选择预测控制模型的目标函数；iv.预测控制模型计算出外环控制计算参数δa，并将之输入外环控制器；v.外环控制量为将外环控制量输入内环控制器；式中是指给定的关节角加速度；vi.依据步骤i中的机器人模型，推导出内环控制器输出量其中以的形式表示的参数为M、C、g的计算值或表征值；vii.利用内环控制器输出量u控制机器人运动，测量机器人输出的运动变量q、viii.计算实际跟踪误差将实际跟踪误差e返回外环控制器，从而实现对外环控制量计算公式的调整；式中η为系统的不确定性，ix.建立跟踪误差的标准模型emk+i＝βkemk+1-βk·ck+i；式中β为参考轨迹收敛速度系数，0≤β≤1；x.将步骤iv中计算出的外环控制计算参数δa输入跟踪误差的标准模型，计算得到标准跟踪误差em；xi.将e及em作为误差预测反馈返回预测控制模型，优化预测控制模型的目标函数；xii.转至步骤i，持续执行，直至输出的运动变量q、与输入参考轨迹之间的误差满足预设标准。

全文数据：

权利要求：

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