机器人pid控制器外文翻译.rar

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机器人的一种新的可变结构PID控制器的设计

　　摘要—在这篇简短的论文中，我们为了机器人的跟踪稳定性，介绍了一种新的可变结构比例微分积分（PID）控制器的设计方法。这项工作中，证实了一种PID滑动模式控制器对于机械手滑动面追踪的效用。不同于一般的做法，传统的等效控制项并不用在这种控制器中，因为那需要精确的匹配条件和充分的机器人动力学知识，而这其中涉及了一些不确定的且无法使用的参数。由于滑动面也存在整体误差，所以需要明确滑动模式的存在以及增益选择的准则，这使得机器人的跟踪控制问题变得复杂。此外，和最终一致有界性不同，我们对在建议的控制器控制下的机器人系统的全局渐进稳定性进行了分析。滑动模式和全局的稳定性条件在李雅普诺夫充分二次形和上下矩阵范数不等式的基础上被构想出来。并且对于缩短设计同样也进行了讨论。所提出的控制方法用于通过两个链接来模拟机器人的手臂系统。仿真结果表明，该机器人系统的控制函数是令人满意的。对于抖振现象的处理则是采用饱和控制函数来代替纯正负号函数的使用。饱和函数的结果反映了一个平稳的瞬态性能。在有利因素和控制性能方面，提议的方法与现存的可供选择的机器人滑动模式控制器进行了模拟比较。对比分析大量模拟结果，证实了采用了可变结构PID控制器的性能比那些经典PID控制器和现有的PID滑面可变结构控制器更优越。

　　关键词—李雅普诺夫充分二次型，机器人跟踪控制，滑动模式，可变结构PID控制器。