轨迹基元匹配的迭代学习控制方法研究

发布时间：2018-03-01 13:22

  本文关键词： 优化匹配组合算法 迭代学习控制 初次迭代控制信号 H_∞控制 反馈线性化　出处：《浙江工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着工业机器人在自动化制造系统中的应用,人们对作业任务快速变化的高效控制提出了很高的要求。迭代学习控制(Iterative Learning Control,简称ILC)是针对这种精确控制任务而提出的,通过重复作业,这种控制方法可使跟踪误差沿整个作业区间不断减小。然而,ILC实现参考轨迹完全跟踪,依赖于参考轨迹、干扰和系统动态过程的重复性;一旦作业任务(参考轨迹)发生变化,前期作业过程中学习累积的控制信号将无效,必须重新学习。因此,本文针对ILC的作业任务改变时必须重新学习的问题,提出了一种基于轨迹基元匹配的ILC算法,主要工作包括初次迭代控制信号的提取、轨迹基元优化匹配组合方法、ILC前馈和凡反馈控制方法等。本文的主要工作和成果如下:1.对课题背景进行简单介绍,并且对ILC和H_∞控制的研究现状进行了综述。2.介绍基于轨迹基元匹配迭代学习控制系统的整体架构,给出基于轨迹基元匹配迭代学习控制的系统框图,并介绍此系统中初次迭代控制信号的提取方法。3.研究轨迹基元优化匹配组合算法,包括建立NURBS时空模型、基于Kabsch算法的两段轨迹相似性判断方法、基于给定相似度和最小搜索步长的优化匹配组合方法,并进行相关仿真实验。4.研究ILC前馈和H_∞反馈控制方法。所提取初次控制信号与期望控制信号存在偏差,此偏差作为系统的干扰,所以采用H_∞控制方法抑制上述干扰对系统产生的影响。通过仿真实验,对ILC前馈H_∞反馈控制的效果进行分析。5.建立二连杆机械臂模型,并补偿其中的非线性部分,然后采用上述方法提取初次控制信号,通过仿真实验,验证了本文方法的有效性。6.总结本论文的工作,并且提出一些有待完善的内容。
[Abstract]:With the application of industrial robots in automated manufacturing systems, people have put forward high requirements for efficient control of rapid changes in job tasks. Iterative learning control (ILC) is proposed for this kind of precise control task. By repeated operation, the tracking error can be reduced continuously along the whole operation interval. However, the ILC can completely track the reference trajectory, which depends on the reference trajectory, interference and the repeatability of the dynamic process of the system. Once the job task (reference trajectory) changes, the control signal accumulated in the learning process of the previous job will be invalid and must be re-studied. Therefore, this paper aims at the problem of relearning when the task task of ILC changes. A ILC algorithm based on trajectory primitive matching is proposed. The main work of this algorithm is to extract the initial iterative control signal. The optimal matching combination method of trajectory primitives, ILC feedforward and feedback control methods, etc. The main work and results of this paper are as follows: 1. A brief introduction to the background of the subject, In addition, the research status of ILC and H _ 鈭，

本文编号：1552130