高压巡检机器人<em>H</em><sub>∞</sub>鲁棒控制器设计

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摘要针对巡检机器人易受恶劣作业环境及各种扰动影响难以控制的问题,基于机器人的动力学方程,通过设计合理的控制力矩,推导出机器人在有扰动情况下系统误差的状态空间模型,基于此模型利用线性矩阵不等式（LMI）和H_∞理论对机器人进行了鲁棒控制分析,设计了机器人鲁棒H_∞控制器,给出了H_∞控制器存在的条件和求取方法,求出了机器人的状态反馈控制器,最后在Matlab/Simulink环境下对机器人的机械臂进行了轨迹跟踪仿真,结果表明本文所设计的鲁棒控制器能够满足巡检机器人机械臂响应快速、跟踪准确、系统稳定、抗扰动效果好的设计要求。

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	邵嶽

关键词 ：巡检机器人, 误差状态空间模型, H∞, 理论, 鲁棒控制

Abstract：In response to the controllable difficulty of the inspection robot vulnerable to the harsh operating environment and all kinds of disturbance, a robots error state space mode under the condition of disturbances was deduced from the robot dynamic equations and rational design of control moment. Based on the model, a new robot robust controller and the state feedback controller of the robot were proposed according to the linear matrix inequalities (LMI) and the robust control analysis. And the existence conditions and the solving method of the controller were given. Furthermore, the simulation to the robot manipulator trajectory based on the Matlab/Simulink environment show that the proposed robust controller can satisfy the design requirements of inspection robot manipulator rapid response, tracking accuracy, system stability and anti-disturbance.

Key words： inspection robot error state space mode H∞ theory robust control

出版日期: 2016-01-13

引用本文:

邵嶽. 高压巡检机器人H_∞鲁棒控制器设计[J]. 电气技术, 2016, 17(1): 66-71. Shao Yue. Design of High Voltage Inspection Robot H_∞ Robust Controller. Electrical Engineering, 2016, 17(1): 66-71.

链接本文:

http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2016/V17/I1/66

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