二连杆双边控制系统数据驱动动力学建模及自适应控制研究

摘要

双边控制系统常处于恶劣的工作环境中，设备磨损、老化等因素不可避免，当系统物理参数发生变化时，原先所设计的控制器将不能有效地对系统进行控制.本文以二连杆双边控制系统为对象开展数据驱动动力学建模和自适应控制研究.首先利用系统输入输出数据和拉格朗日神经网络(LNN)分别建立主、从端系统数据驱动动力学模型，然后考虑数据驱动模型与系统真实结构之间不可避免的误差，基于数据驱动动力学模型设计了四通道自适应控制器，并利用Lyapunov稳定性理论证明了该闭环控制系统的稳定性.最后考虑主端受到不同操纵力和从端受到不同环境力的情况进行仿真研究，仿真结果表明所提出的控制器具有稳定性和透明性，能够保证从端系统稳定地跟踪主端系统的运动，并能够在主端反映从端机械臂与外界环境间的作用力.

关键词

二连杆机械臂 / 数据驱动建模 / 拉格朗日神经网络 / 双边控制 / 四通道自适应控制