umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Stability and control of robotic manipulators
St. Petersburg State Polytechnical University.
1999 (English)Doctoral thesis, monograph (Other academic)
Abstract [ru]

В диссертации получены следующие новые научные результаты.

  • Для общей нелинейной Лагранжевой системы прямого управления и, в частности, для робототехнического манипулятора, податливостью элементов конструкции которого можно пренебречь, впервые показано:

    • пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор, широко распространённый в промышленности, гарантирует асимптотическую устойчивость "в целом" желаемого положения равновесия при естественных ограничениях на ПД-коэффициенты усиления и при достаточной малости коэффициента усиления интегральной (И) обратной связи;

    • тот же результат справедлив при замене дифференциальной (Д) - составляющей обратной связью по выходу некоторой линейной системы дифференциальных уравнений, вносящей диссипацию энергии и идейно близкой к простейшему и очень неточному оценивателю скоростей;

    • при удовлетворении некоторых несложных неравенств для матриц ПИД - коэффициентов имеет место экспоненциальная устойчивость "в большом", то есть удается оценить границы области притяжения и гарантированную скорость сходимости процесса;

    • тот же результат справедлив при замене Д--составляющей обратной связью по выходу некоторой линейной системы дифференциальных уравнений (решаемых параллельно с движением и вносящих диссипацию энергии);

    • ПИД - регулятор удовлетворительно решает задачу слежения, если движение по желаемой траектории происходит достаточно медленно;

  • Для математической модели многозвенного пространственного робототехнического манипулятора, учитывающей нежёсткость конструкции (путём введения в модель линейных податливых элементов в сочленениях), показано:

    • регулятор, состоящий из пропорционально-дифференциальной обратной связи по положению роторов управляющих двигателей и постоянной добавки компенсирующей статический прогиб ("ПД+"), обеспечивает асимптотическую устойчивость в целом замкнутой системы даже при учёте наличия насыщения в характеристиках усилителей обратных связей;

    • тот же результат справедлив при замене Д - составляющей с насыщением обратной связью по выходу некоторой нелинейной системы дифференциальных уравнений (с нелинейностью в точности совпадающей с нелинейностью характеристик усилителей), вносящей диссипацию энергии;

    • для псевдо "ПД+" регулятора, а именно, для случая наиболее распространённой и легче всего реализуемой на практике обратной связи по положениям звеньев и скоростям роторов двигателей, имеет место асимптотическая устойчивость замкнутой системы при достаточно естественных условиях;

    • некоторые робастные линейные законы управления, основывающиеся на той же наиболее разумной комбинации измерений (датчиков), и, в частности, два варианта реализации "псевдо ПИД" - регуляторов гарантируют асимптотическую устойчивость в целом при выполнении некоторых условий на матрицы коэффициентов усиления;

    • вместо интегральной обратной связи можно использовать также несложную итеративную процедуру обучения управления нужной компенсационной добавке.

  • Некоторые, но далеко не все, идеи по поводу управления роботами могут быть обобщены на случай общих нелинейных систем управления. В частности, удалось ввести известное из линейной теории систем понятие астатизма и проанализировать свойства астатических систем, такие как ограниченность реакции на линейно растущее возмущение.

Place, publisher, year, edition, pages
St. Petersburg State Polytechnical University , 1999. , 155 p.
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-37740OAI: oai:DiVA.org:umu-37740DiVA: diva2:369766
Supervisors
Note
Avhandlingen är på ryska.Available from: 2010-11-25 Created: 2010-11-11 Last updated: 2010-11-25Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

Search in DiVA

By author/editor
Freidovich, Leonid

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 55 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf