科幻網1月12日訊(朱曦薇) 在空間站的建設和日常維護過程中,機械臂起著顯著作用,可以完成一些關鍵任務,如換位對接、日常維護和輔助艙外活動。機械臂的高精度和動態效能,是成功完成這些任務所必需的。
然而,在實踐中,想要精確地獲取所有慣性引數通常不太現實。因此,需要開發自適應控制,以確保即使系統具有不確定或緩慢變化的引數,也能正常運作。最近發表在《空間:科學與技術》雜誌上的一篇論文中,來自複雜系統管理與控制國家重點實驗室的李博士,提出一種新型複合自適應遞迴控制機械臂。
自適應控制可以保證跟蹤控制的收斂性,即使系統具有不確定或緩慢變化的引數。一般來說,該方案可分為直接自適應和間接自適應兩類。
第一類是由跟蹤誤差驅動引數更新,而第二類是根據預測誤差對引數進行修改。將這兩種方法結合,複合自適應控制器就具有跟蹤誤差和預測誤差同時驅動引數自適應的優點。然而,這些自適應控制方法的計算複雜度是機械臂的主要限制,特別在高自由度的情況下。到目前為止,這方面的研究還很少。
為了解決上述困難,李博士重新編寫牛頓-尤拉公式。然後,設計遞迴複合自適應控制方法,並驗證方法的穩定性。自此,計算複雜度大大降低。
結果表明,採用遞迴複合自適應控制器後,跟蹤誤差明顯減小,引數估計收斂速度更快。在模擬部分,以我國空間站機械臂為例進行模擬,模擬結果驗證了遞迴演算法的有效性。