六自由度机械臂约束预测控制系统的设计
张晓颖1
李德伟1
席裕庚1
陈卫东2
1.上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室,上海,2002402.上海交通大学自动化系自动化研究所,上海,200240
摘要：本文提出了一种基于约束预测控制的机械臂实时运动控制方法.该控制方法分为两层,分别设计了约束预测控制器和跟踪控制器.其中,约束预测控制器在考虑系统物理约束的条件下,在线为跟踪控制器生成参考轨迹;跟踪控制器采用最优反馈控制律,使机械臂沿参考轨迹运动.为了简化控制器的设计和在线求解,本文采用输入输出线性化的方式简化机械臂动力学模型.同时,为了克服扰动,在约束预测控制器中引入前馈策略,提出了带前馈-反馈控制结构的预测控制设计.因此,本文设计的控制器可以使机械臂在满足物理约束的条件下快速稳定地跟踪到目标位置.通过在PUMA560机理模型上进行仿真实验,验证了预测控制算法的可行性和有效性.
关键词：模型预测控制机械臂运动控制前馈控制动力学约束
分类号：TP241.2(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(61333009)国家自然科学基金(61374110)国家自然科学基金(61221003)高等学校博士学科点专项科研基金(20120073110017)
论文发表日期：2014-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 1464-1472 )
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