RM-501机器人机械臂：双重自适应控制算法设计与优化

"RM-501机器人机械臂双重控制系统设计 (2010年)" 本文主要探讨了在机器人机械臂的运动控制中，如何解决自适应控制在处理数学模型参数未知和参数时变系统时存在的问题。作者罗晶和陈平针对自适应控制在快速调节过程中的大超调量问题，以及基于确定性等价原则的自适应控制器和谨慎控制器的局限性，提出了一个创新的模型参考自适应双重控制算法。 自适应控制是自动控制领域的一种重要策略，它允许控制器根据系统的实时行为调整其参数，以适应系统的变化。然而，在实际应用中，尤其是当系统参数不确定或随时间变化时，自适应控制可能会导致过渡过程中的超调量过大，影响控制性能。传统的基于确定性等价原则的自适应控制器在快速调节过程中可能会出现这种问题，因为它依赖于参数估计的准确性。另一方面，谨慎控制器虽然可以防止系统不稳定，但其“关断”现象（即控制器在某些情况下会停止作用）也可能影响系统的动态响应。 提出的双重控制算法结合了两种控制策略的优点，既考虑了模型参考自适应控制的灵活性，又避免了单一自适应控制和谨慎控制的缺点。这种双重控制机制通过两个并行的控制器协同工作，一个用于快速调整，另一个用于稳定性保障，从而能够更有效地防止因参数估计不准确造成的性能下降和失稳，同时消除了谨慎控制的“关断”现象。 为了验证这一双重自适应控制算法的有效性，研究人员将其应用到RM-501机器人机械臂的运动控制中，并对比了三种控制算法（包括基于确定性等价原则的自适应控制、谨慎控制以及提出的双重控制）的仿真结果。研究表明，双重控制算法在超调量和调节时间上都表现出优于传统自适应控制和谨慎控制的性能，这证明了双重控制策略在应对机械臂动态控制中的优势。 关键词涉及的领域包括机器人技术、自适应控制、谨慎控制、双重控制以及确定性等价原则。这篇论文属于工程技术类，发表在2010年3月的《电机与控制学报》第14卷第3期，具有较高的学术价值，为解决参数不确定和时变系统的控制问题提供了新的思路。