[发明专利]一种工业机器人增量自适应控制方法

摘要

一种工业机器人基于连续动态模型的增量自适应控制方法，包括：建立工业机器人动态模型；提供误差动态特性的参数化表达；设计增量自适应控制器及增量自适应律；获得增量自适应控制系统的闭环跟踪性能。本发明回避工业机器人连续系统模型离散化造成的影响，增量自适应律能够提高参数估计收敛速度与计算精度，克服积分自适应律的缺陷，从而提高机械臂控制系统的响应速度与跟踪性能。

主权项

1.一种工业机器人增量自适应控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：/n步骤1.建立工业机器人动态模型/n工业机器人的动态模型表达形式为/n /n其中，q为关节角向量，为关节速度向量，为关节加速度向量，τ为控制输入力矩；H(q)为机器人惯性矩阵，为向心力和科里奥利力矩，g(q)为重力矩，H(q)仅与q有关，是对称正定矩阵，为q,的函数，矩阵是反对称的；/n步骤2.提供工业机器人误差动态特性的参数化表达，过程如下：/n2.1定义误差变量/n定义系统跟踪误差/n /n其中，q_d为期望关节角向量，给定增益矩阵Λ为对称正定，定义滤波误差s/n /n其中，q_r为控制器设计方便引入的参照向量，为参照速度向量；/n2.2机器人动态特性的参数化形式为/n /n其中，a为描述机器人动态特性中的未知常值参数，矩阵为相应的已知线性参数化矩阵；/n步骤3.给定参数修正增益矩阵Γ为对称正定，设计类李雅普诺夫泛函/n /n其中，参数估计误差参数估计为(4)中常值参数a的估计值；/n式(5)的导数表达为/n /n步骤4.设计增量自适应控制器/n给定控制增益矩阵K_D为对称正定，据式(6),设计下述工业机器人增量自适应控制器/n /n采用该控制器，得误差方程/n /n步骤5.设计增量自适应律/n给定参数估值初值通常它取为零，据式(7),设计如下增量自适应律/n /n其中，T为增量自适应延迟修正时间常数；/n