用于机器人 manipulator 有效运动的 Takagi-Sugeno 模糊建模与控制
机器人学
2021-12-07 v1
摘要
机器人 manipulator 广泛应用于需要快速精确运动的场合。然而，由于其刚性部分动力学中关节的柔性与电机内的摩擦，此类装置易出现非线性控制问题。为解决这些问题，在 Takagi-Sugeno 模糊模型（T-SFM）中采用了线性矩阵不等式（LMIs）与并行分布式补偿（PDC）方法。我们提出如下方法：首先推导非线性 manipulator 模型的状态空间方程；接着使用 Takagi-Sugeno 模糊模型（T-SFM）技术对非线性 manipulator 的状态空间方程进行线性化；采用并行分布式补偿（PDC）方法开发 T-SFM 控制器，所设计控制器的核心思想是对所有模糊规则进行补偿；此外，应用线性矩阵不等式（LMIs）生成充分情形以确保稳定性与控制性能；采用凸规划方法求解所建立的 LMIs 问题。针对所提模型开展的仿真表明，该控制器在不到 1.5 s 内以零跟踪误差使系统稳定。
引用
@article{arxiv.2112.03006,
title = {Takagi-Sugeno Fuzzy Modeling and Control for Effective Robotic Manipulator Motion},
author = {Izzat Aldarraji and Ayad Kakei and Ayad Ghany Ismaeel and Georgios Tsaramirsis and Fazal Qudus Khan and Princy Randhawa and Muath Alrammal and Sadeeq Jan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.03006},
year = {2021}
}
备注
3 figures