Robust Nonlinear PID Controllers for Anti-windup Design of Robot Manipulators with an Uncertain Jacobian Matrix

Abstract

摘要: 对于雅克比阵不确定的操作机器人笛卡尔空间操作任务, 提出一种鲁棒非线性PID控制器的抗饱和设计方案, 解决了PID控制中的积分饱和问题. 该控制器通过引入有界递增分段连续函数于PID控制器中的积分环节, 限制了积分器的积分作用, 从而克服了积分环节对闭环系统的不利影响: 一方面使得闭环系统是渐进稳定的, 另一方面又保证了其鲁棒性; 特别是, 相比于其它的抗饱和设计方法, 显得更加简单有效. 关键词: 操作机器人 / 鲁棒非线性PID / 抗饱和 / 鲁棒性 / 不确定雅克比阵