基于擴張狀態觀測器的機械臂預測跟蹤控制

摘要：針對具有模型不確定和外部擾動的多關節機械手軌跡跟蹤問題,提出了一種基于干擾觀測補償的預測控制方法。首先,將模型不確定和外部擾動視為機械臂的總和擾動,采用擴張狀態觀測器(ESO)對總和擾動進行動態估計和補償,提高系統的抗干擾能力。然后,對總和擾動以外的名義系統采用模型預測控制方法進行優化控制,使得系統具有較好的動態性能。最后,將所提出的控制器設計方法應用于KUKA youBot 5自由度機械臂的軌跡跟蹤,并實驗驗證了所提方法的有效性。