劉義才 張紅霞 陳鑫

摘要 針對(duì)力反饋遙操作系統(tǒng)中的時(shí)延問(wèn)題，首先將利用狀態(tài)空間方程建立了遙操作系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，進(jìn)而在時(shí)延區(qū)間劃方法以及reciprocally方法的基礎(chǔ)上采用時(shí)滯系統(tǒng)分析和魯棒H o?？刂品椒ǐ@得了系統(tǒng)保守性較小的穩(wěn)定性和同步控制的條件。最后通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證了本文所提方法的有效性。

【關(guān)鍵詞】控制系統(tǒng) 時(shí)延 建模

1 引言

相對(duì)于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)能夠充分體現(xiàn)了控制系統(tǒng)向分布化、網(wǎng)絡(luò)化及模塊智能化的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)器人遙操作系統(tǒng)是伴隨著網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，在水下深海作業(yè)和核工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，最大程度的保障了工作人員的安全，己成為目前控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。典型的機(jī)器人遙操作系統(tǒng)由操作者、主機(jī)器人、從機(jī)器人和通信網(wǎng)絡(luò)組成，如圖1所示。在空間遙操作系統(tǒng)中，回路時(shí)延會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的下降，甚至破壞其穩(wěn)定性。因此許多學(xué)者針對(duì)該問(wèn)題提出了多種控制方法：模型預(yù)測(cè)控制的方法、無(wú)源理論控制方法、自適應(yīng)方法等。區(qū)別與以往文獻(xiàn)資料，本文采用時(shí)滯系統(tǒng)的分析方法的基礎(chǔ)上采用魯棒控制的方法來(lái)解決空間遙操作控制問(wèn)題。

2 系統(tǒng)建模

3 主要結(jié)論

近年來(lái)，時(shí)滯系統(tǒng)研究受到廣大學(xué)者的關(guān)注。由于時(shí)滯相關(guān)條件充分考慮了時(shí)延大小對(duì)系統(tǒng)影響，因此可以獲得更小的保守性。本文利用文獻(xiàn)[10-11]提出的一種時(shí)延區(qū)間劃分結(jié)合時(shí)滯系統(tǒng)和魯棒H∞的方法，在有效降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的保守性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)空間力反饋遙操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和同步跟蹤控制。

5 結(jié)論

針對(duì)力反饋空間遙操作系統(tǒng)的時(shí)變時(shí)延，本文采用時(shí)滯系統(tǒng)及魯棒H。?？刂品椒ǎ@得了統(tǒng)漸近穩(wěn)定且滿足給定跟蹤性能的充分條件。由于利用了區(qū)間化時(shí)變時(shí)延的方法，將時(shí)變時(shí)延在整個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)變化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在多個(gè)小區(qū)間范圍內(nèi)變化問(wèn)題，可獲得較小的系統(tǒng)保守性。最后通過(guò)數(shù)值示例仿真驗(yàn)證了本文所提方法的有效性。

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