[发明专利]一种用于变时延双边遥操作系统的稳定控制方法

摘要

本发明涉及一种用于变时延双边遥操作系统的稳定控制方法，首先建立两个主端及从端的双边遥操作系统的模型；然后根据共存在三个信道，每个信道都将速度和力信息传输到对方，在每个信道上利用波变量方法来保证信道的稳定性，所以设计信道稳定控制器；对时延预测估计，求得的时变增益，以时变增益输入至两个信道稳定控制器，实现变时延遥操作系统的稳定控制。本发明的方法易于实现和应用，主要可以应用于变时延双边遥操作系统的稳定控制。对于线性遥操作系统和非线性遥操作系统均具有良好的鲁棒性，时延预测估计的方法易于得到时延变化率的极值。

主权项

1.一种用于变时延双边遥操作系统的稳定控制方法，其特征在于步骤如下：步骤1、建立两个主端及从端的动力学模型：两个主端的动力学模型：从端的动力学模型：从端控制器产生的控制力：其中，M_m表示主端质量，表示主端加速度，f_h表示手施加给主端的力，f_mc表示从端反馈到主端的控制力；M_s表示从端质量，表示从端加速度，f_sc表示从端控制器产生的控制力，f_e表示环境施加给从端的力；B和K分别表示从端控制器的微分参数和比例参数；表示主端传输到从端的期望速度，x_sc表示主端传输到从端的期望位置，和分别表示主端和从端的实际速度，下标m表示主端，下标s表示从端；步骤2、设计信道稳定控制器：主端至从端的稳定控制器：从端至主端的稳定控制器：其中：b为波变量参数，u_m(t)表示主端的前向波变量，表示主端的反向波变量，表示从端的前向波变量，v_s(t)表示从端的反向波变量，表示从端收到的主端传输的期望速度；k₁(t)与k₂(t)为时变增益，且满足下式：步骤3、计算时变增益：对于连续系统：取和的极大值作为和右边的值，求解得到时变增益k₁(t)与k₂(t)；对于离散系统：采用求得采用求得以求得的和作为和右边的值，求解得到时变增益k₁(t)与k₂(t)；步骤4：以步骤3求得的时变增益输入至步骤2的两个信道稳定控制器，实现变时延遥操作系统的稳定控制。