[发明专利]一种面向远程操控的离散时间变边界双边控制方法

权利要求书

1.一种面向远程操控的离散时间变边界双边控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：离散时间远程操控双边控制系统：

其中，下标m和s分别指代远程操控的主端和从端机械臂，为了方便说明，用i＝m，s说明后续变量，k表示采样时刻，表示关节角向量，表示正定惯量矩阵，表示科氏力矩阵，是未知但有界的外部扰动，表示人类操作人员的输入力，表示环境力，表示机械臂输出的力矩；

将双边控制模型进行转换，获得如下的差分表达式：

q_i(k+1)＝q_i(k)+δ△q_i(k)

△q_i(k+1)＝△q_i(k)+δf_i(k)+δg_i(k)u_i(k)+δd_i(k)

其中δ表示离散时间系统的采样间隔，对应双边控制模型，获得：

d_i(k)＝-B_i(△q_i(k))

其中，F_i(k)依情况，分别对应环境力与操作人员的输入；

步骤2：对于预定的状态边界，结合状态偏差的值特征，设计控制律的切换信号：

同步误差：

其中，主端误差为e_m(k)，从端误差为e_s(k)，T_m和T_s分别表示主端和从端的延迟时间相对于采样间隔的倍率；双边机械臂的关节角限制为其中q_ij(k)表示主端或者从端机械臂的第j个关节角的角位置，γ_ij(k)关节角变化的下界，关节角变化的上界；

定义各个关节角的期望角位置同样满足

定义两个正数变量，满足

定义双边同步误差

定义切换信号

定义如下的辅助符号

步骤3：设计离散时间双边控制律，并以此进行控制：

u_i(k)＝v_i(k)+w_i(k)

其中，θ_i和是对角矩阵，所有非零元素都为正

状态变量的限制边界与初始值的差的绝对值应不小于1，θ_i选择为采样周期的倒数。