包括英文原文和中文翻譯，其中中文翻譯6000字；英文 含詳細(xì)作者及出處信息

機(jī)器人的一種新的可變結(jié)構(gòu)PID控制器的設(shè)計(jì)

　　摘要—在這篇簡(jiǎn)短的論文中，我們?yōu)榱藱C(jī)器人的跟蹤穩(wěn)定性，介紹了一種新的可變結(jié)構(gòu)比例微分積分（PID）控制器的設(shè)計(jì)方法。這項(xiàng)工作中，證實(shí)了一種PID滑動(dòng)模式控制器對(duì)于機(jī)械手滑動(dòng)面追蹤的效用。不同于一般的做法，傳統(tǒng)的等效控制項(xiàng)并不用在這種控制器中，因?yàn)槟切枰_的匹配條件和充分的機(jī)器人動(dòng)力學(xué)知識(shí)，而這其中涉及了一些不確定的且無法使用的參數(shù)。由于滑動(dòng)面也存在整體誤差，所以需要明確滑動(dòng)模式的存在以及增益選擇的準(zhǔn)則，這使得機(jī)器人的跟蹤控制問題變得復(fù)雜。此外，和最終一致有界性不同，我們對(duì)在建議的控制器控制下的機(jī)器人系統(tǒng)的全局漸進(jìn)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析?；瑒?dòng)模式和全局的穩(wěn)定性條件在李雅普諾夫充分二次形和上下矩陣范數(shù)不等式的基礎(chǔ)上被構(gòu)想出來。并且對(duì)于縮短設(shè)計(jì)同樣也進(jìn)行了討論。所提出的控制方法用于通過兩個(gè)鏈接來模擬機(jī)器人的手臂系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，該機(jī)器人系統(tǒng)的控制函數(shù)是令人滿意的。對(duì)于抖振現(xiàn)象的處理則是采用飽和控制函數(shù)來代替純正負(fù)號(hào)函數(shù)的使用。飽和函數(shù)的結(jié)果反映了一個(gè)平穩(wěn)的瞬態(tài)性能。在有利因素和控制性能方面，提議的方法與現(xiàn)存的可供選擇的機(jī)器人滑動(dòng)模式控制器進(jìn)行了模擬比較。對(duì)比分析大量模擬結(jié)果，證實(shí)了采用了可變結(jié)構(gòu)PID控制器的性能比那些經(jīng)典PID控制器和現(xiàn)有的PID滑面可變結(jié)構(gòu)控制器更優(yōu)越。

　　關(guān)鍵詞—李雅普諾夫充分二次型，機(jī)器人跟蹤控制，滑動(dòng)模式，可變結(jié)構(gòu)PID控制器。