机器人实验教学平台软件的设计与实现

机器人技术已成为国际学术界关注的一项热点问题。开发机器人实验课程,让研究生接触到国际先进的机器人具有重要意义。现有实验用机器人不具备可操作的人机交互接口,造成实验过程中要编写大量的底层代码,浪费了宝贵的时间。针对此问题,设计并实现了一套移动机器人直接控制实验平台软件,提高了课程时间的利用效率,增强了课程的可扩展性。同时将学生的精力集中在控制算法的开发与实现过程,达到了研究生实验课的培养目的。     

含间隙系统的约束时间最优预测控制

为了解决含间隙机械系统最优控制的计算复杂度问题,设计了基于分段仿射(PWA)模型的约束时间最优预测控制器。为了降低在线控制的计算复杂度,利用动态规划方法在模型的状态和参考跟踪速度的范围内提前计算出了离线的控制律。在跟踪参考速度的实验中,约束时间最优预测控制器具有较好的跟踪控制性能,与约束有限时间最优控制器相比,计算时间降低了十几倍,因此,适合于小采样时间系统的实时跟踪控制。