非完整系统控制及其在欠驱动机器人中的应用

针对非完整系统的非对合条件，利用神经网络近似逼近非线性函级及其导数的功能，近似求解非对合条件方程，进而构造近似反馈线性的策略，是一种独特的非完整系统智能线性化方法。针对高阶非完整控制系统，以空间机器人为理论模型，通过分析系统的近似系统，提出了一种基于速度的切换控制策略，很好地解决了含有高阶非完整约束的非线性系统的点到点之间的轨迹规划与控制问题。为证明所取得的理论结果，设计并研制成了一台单电机驱动的两连杆欠驱动机械臂，可在平面和垂直面内运动，满足多种控制机理研究的需要。本项目的研究成果既有较高的理论价值又有很强的实际可操作性，将为新型生产线设计和特种机器人设计提供理论依据和实物模型。