本文應用間接適應控制的方法來控制一雙杆機械手臂,前桿具撓性特性、後桿假設為 完全剛性,而且系統存在量測誤差。系統動態方程式藉由有限元素法及拉格蘭奇方程 式來模擬機械手臂在重力場中的垂直運動。在系統識別方面,採用遞迴共變異數型之 純階數遞迴梯階濾波器,來決定自迴均移線性模式所相應之階數及參數。再利用此線 性模式和極小化一組加權的性能指標來產生控制訊號。此外,由於此機械手臂系統具 非極小相位現象,所以在關節處另配合一組內迴路的PD控制器以增強此系統之強健性 。 第一章為文獻回顧。第二章里,利用有限元素法和拉格蘭奇動力學方程式推導撓性臂 的動態模式,也就是最終的受控系統。第三章介紹系統識別的方法,使用具階數和時 間遞迴特性的梯階濾波器。從幾何關點建立殘餘誤差以組成梯階模式的基底,最後得 到純階數遞迴的梯階濾波器,以及自動階數調節的判定法則。接著第四章介紹所採用 的控制策略:極小化一組性能指標的先一步控制器、誤差動態衰減及誤差均值補償。 第五章,利用電腦模擬機械手臂在重力場下垂直運動之定位與循跡控制。第六章為結 論與未來研究方向的探討。 電腦模擬顯示,梯階濾波器良好的階數及參數估測能力,而且適應控制器對存在量測 誤差之撓性機械臂上亦具良好的定位及循跡控制能力。
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