[發明專利]視覺伺服機器人中的多模型自適應控制方法

有效

• 申請號: 201410409289.2
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104216403B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 王昕;曹敘風
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

1.一種視覺伺服機器人中的多模型自適應控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

S100：依據之前已獲得的機動目標的位置和運動信息，建立有關目標位置參數的系統參數模型集，將該系統參數模型集劃分成若干個相互之間有并集的模型子集；

S200：為每個所述模型子集設計一個對應的子控制器；

S300：建立一個誤差模型；

S400：取每個所述模型子集中的中心點值，將其應用到步驟S300得到的誤差模型中，得到第一系統辨識誤差；

對視覺伺服機器人運動模型的目標位置參數進行估計，得到估計值，將其應用到步驟S300得到的誤差模型中，得到第二系統辨識誤差；

S500：比較所述第一系統辨識誤差與第二系統辨識誤差，從而判斷目標位置參數是否發生跳變；若判斷結果為沒有發生跳變，則采用混合控制器對所有所述子控制器進行混合控制；若發生跳變，則把相應的估計值重構為所述模型子集的中心點值，用所述模型子集對應的子控制器進行控制。

2.如權利要求1所述的視覺伺服機器人中的多模型自適應控制方法，其特征在于：在所述步驟S400中，還包括采用具有約束投影算法的自適應算法對目標位置參數進行更新的過程。

3.如權利要求1所述的視覺伺服機器人中的多模型自適應控制方法，其特征在于：所述步驟S100中，被控系統被描述為：

y(t)＝G(s；θ^*)u(t)+d(t)(1)

G(s；θ^*)＝G₀(s；θ^*)(1+Δ_m(s))(2)

$G_0(s;{\mathrm{\θ}}^{*})=\frac{N_0\left(s\right)}{D_0\left(s\right)}=\frac{{{\mathrm{\θ}}_b}^{*T}{\mathrm{\α}}_{n-1}\left(s\right)}{s^n+{{\mathrm{\θ}}_a}^{*T}{a}_{n-1}\left(s\right)}---\left(3\right)$

y_m(t)＝y(t)+v(t)(4)

式中，u(t),y(t)分別表示被控對象的輸入和輸出，d(t)是有界的干擾，滿足|d(t)|≤d₀,G(s；θ^*)為實際被控對象；G₀(s；θ^*)為被控對象的模型描述；Δ_m(s)表示未建模動態特性；矢量表示G₀(s；θ^*)的未知參數；a_n-1(s)＝[s^n-1,s^n-2,…s,1]^T；y_m(t)為y(t)的測量值；v(t)表示有界的傳感器噪音，滿足|v(t)|≤v₀,

其中：

A1:D₀(s)是首項系數為1的多項式，并且階次n是已知的；

A2:N₀的階次小于n；

A3:Δ_m(s)是正則的，Re[s]≥-δ₀/2,δ₀是已知的常量；

A4:θ^*∈Ω,Ω∈R²ⁿ是已知的參數模型集；

系統參數模型集劃分成n個相互之間有并集的模型子集Ω_i，其中，i＝1,2…n，并且Ω_i滿足：

1)非空，i＝1,2,…,n；

2)和滿足||θ^*-θ_i^*||≤r_i，θ_i^*為模型子集Ω_i的中心，r_i為半徑；

3)Ω_i∩Ω_i+1＝δ,i＝1,2,…,n，δ為常量。