基于演算子理论的机械臂鲁棒非线性控制

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1、馨分类号个廣＾璋隐ＺＨＯＮＧＹＵＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文基于演算子理论的机械臂鲁棒非线性控制Ｉ＼＊殷昌海学科口类：工学专业名称：巧制理论与特制工巧导师姓名、职称：王东云教授２０化年５月中原工学院学位论文原创性声明本人趙重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师的指导下进行的祝巧工作及取得的研究成果，不包含任何其他个人或集体已经公开发表。论文中除了持别加标注和致谢的地方外或撰写过的研巧成果。其他同志对本研究的

2、启发和所作的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实一，愿意承担切相关的法律责任。学位论文作者签名：艇诚爲２＾化年《巧曰Ｉ中原下学院学位论文知识产权声明书本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，即：研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论

3、文。保密论文待解密后适合本声明。学位论文作者签名心：指导教师签名；年《月／曰１、年ｋ月Ｉ曰或々授予单位代码10465学号或申请号密级中原工学院硕士学位论文基于演算子理论的机械臂鲁棒非线性控制殷昌海指导教师：王东云教授申请学位级别：硕士专业名称：控制理论与控制工程论文提交日期：2016年3月论文答辩日期：2016年6月培养单位:中原工学院学位授予单位:中原工学院中原工学院硕士学位论文摘要基于演算子理论的机械臂鲁棒非线性控制专业名称：控制理论与控制工程研究生姓名：殷昌海指导教师：王东云教授摘要随着科学技术的

4、不断进步，越来越多的机器人出现在我们的日常生活中。在这些机器人之中，应用最为广泛的毫无疑问是工业机器人，也就是机械臂，因此对机械臂进行控制研究就显得十分重要。对于机械臂而言，目前有很多种控制策略提出。比如自适应控制、迭代学习控制、滑模控制等。其中自适应控制实时性要求严格，当系统存在不确定性时，很难保证系统的稳定性。迭代学习控制存在自学习的特性，当外界环境发生变化时，又需要重新学习。滑模控制存在抖振，容易造成机械磨损。这些都会给我们分析研究机械臂带来困难。因此，本文提出了一种基于算子理论的鲁棒右互质分解方法对机械臂进行控制研究。

5、本文的主要工作有，首先介绍了非线性系统和演算子理论的基础知识。接着利用拉格朗日方程推导出了机械臂的动力模型，并对该模型进行右分解，在此基础之上根据鲁棒稳定条件设计出了右互质分解控制器。同时为了保证系统的跟踪性能，设计了跟踪控制器，仿真结果表明系统跟踪性能良好，跟踪误差还需降低。考虑到机械臂中的不确定性问题，设计了一种基于算子观测器的跟踪反馈控制系统，通过算子观测器来补偿机械臂的不确定性，仿真结果表明所提出方法明显提高了系统的控制精度。关键词：非线性系统；算子理论；右互质分解；跟踪控制；不确定性I中原工学院硕士学位论文Abstr

6、actOperator-basedNonlinearRobustControlforManipulatorMajor:ControltheoryandControlEngineeringStudentName:YinChanghaiSupervisor:ProfessorWangDongyunAbstractWiththecontinuousprogressoftechnology,therearemoreandmorerobotinourdailylife.Amongtheserobots,Thereisnodoubttha

7、tthemostwidelyusedrobotisindustrialrobot,namelyroboticmanipulator.Thusitisveryimportanttoresearchroboticmanipulator.Forroboticmanipulator,manycontrolstrategiesareproposednow.Likeadaptivecontrol,iterativelearningcontrol,slidingmodecontrol.Whereadaptivecontrolisveryst

8、rictinrealtime,whenthereisuncertainty,itisdifficulttoguaranteethestabilityofsystem.Iterativelearningcontrolhasselflearningproperty,whenext