實際工程中自由漂浮雙臂空間機器人的關(guān)節(jié)控制輸入力矩幅值受限條件會導(dǎo)致常用控制方法失效,針對此條件下的軌跡跟蹤控制問題,提出了一種基于狀態(tài)依賴Riccati方程的優(yōu)化控制方法。首先,借助增廣變量法,將雙臂空間機器人系統(tǒng)動力學(xué)方程擴展描述成以各關(guān)節(jié)角度和角速度為狀態(tài)變量的偽線性表達形式,獲得SDC(State-dependent Coefficient)矩陣;其次,基于狀態(tài)依賴Riccati方程,選取一組合適的權(quán)值矩陣,設(shè)計優(yōu)化跟蹤控制器;然后,在控制器中加入飽和約束,以解決實際應(yīng)用過程中關(guān)節(jié)控制器輸入力矩幅值受限的問題;SDRE穩(wěn)定性引理保證了所設(shè)計控制器的漸進穩(wěn)定性;數(shù)值仿真結(jié)果驗證所提控制方法的有效性。

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