郭海峰，窦福谈，鲁宁波

(沈阳理工大学 自动化与电气工程学院，沈阳 110159)

机器人手臂轨迹跟踪的变增益LPV鲁棒H∞控制器设计

郭海峰，窦福谈，鲁宁波

(沈阳理工大学 自动化与电气工程学院，沈阳 110159)

针对机器人手臂模型中存在动态不确定性和外部干扰的不确定性，引入变增益线性变参数的鲁棒H∞控制方法，设计了手臂轨迹跟踪控制器。采用拉格朗日法建立机器人手臂轨迹跟踪动态方程；利用变增益线性变参数凸分解技术，将这一动态模型转化为具有凸多面体结构的线性变参数模型；根据鲁棒控制理论和线性矩阵不等式理论，在凸多面体的各个顶点设计反馈控制器，然后利用各个顶点控制器综合得到线性变参数控制器。仿真结果表明,机器人手臂对于关节位置的变化始终具有良好的跟踪性能。

机器人手臂轨迹跟踪;鲁棒H∞控制;变增益;线性变参数;线性矩阵不等式

机器人手臂轨迹指的是机器人操作过程中目标执行器的位置、速度、加速度等概念。机器人手臂轨迹跟踪控制的研究目标使得机器人手臂的运行平稳，输出的运行轨迹平滑。在工程实践中，机器人手臂系统始终受一些不确定的影响，如建模误差，动静摩擦力，负载的变化，各项参数温度的漂移等等[1]。机器人手臂系统是一种复杂的非线性不确定系统。目前应用于这类伺服运动控制系统的算法主要有PID、自适应、变结构、鲁棒控制等等[1-9]。针对这种外部干扰条件最差和内部参数摄动的复杂不确定非线性的机器人手臂系统，鲁棒H∞控制理论具有一定的优势。……