虎门镇登高车出租,   东莞虎门镇登高车出租,  东莞登高车出租      在欠驱动的登高车机械臂系统基础上进一步研究，验证其仿真数值，展示了提出的机械臂系统的有效性。   仿真验证考虑了从基本状态功能到综合状态功能的大范围情况。在所有的仿真验证中都使用了相同的机械臂模型参数，机械臂系统并未直接考虑互联网环境的干扰。仿真结果在图中进行了说明，演示了完整的移动位置，完整的移动速度，实现的误差以及机械臂的扭矩。具体来说，首先会显示A-A-A关节（主动-主动-主动）是机械手运动的原始状态；然后，当显示当中心关节失灵时，采取A-P-A关节（主动-被动-主动）的容错方案。当中心联合故障时，控制方式则由A-A-A切换到A-P-A，保持系统继续稳定运行。而针对网络控制系统的问题，采用网络仿真Matlab中的TrueTime工具箱来研究系统的实时性能和信息传输采样间隔。TrueTime模块设定一个PROFIBUS连接总线，具有6个输入和3个输出，采样频率设为0.001s，用于调整通信网络性能的综合评估参数，提高遥控操作的安全性。根据文献的机械臂参数，考虑系统：其中A̅(x,ẋ)=[0Ina0-M̅-10(x)C̅τ(x,ẋ)]，B̅(x,ẋ)=[0Ina]，x=[1cosx2cosx3]T是固定数据，M̅0(x)，C̅0(x,ẋ)，Ina的动态元素已给出，设置延迟参数分别为τ=0.0065s和τ=0.0084s两种时延状态用于比较。那么，在τ=0.0065s时，24∆A̅(x,ẋ)=[00.0001100.00049]，τ=0.0084s时∆A̅(x,ẋ)=[00.0001400.00063]。提供基于H∞控制器的所有仿真结果，其中初始位置x(0)=[0°0°0°]T和期望的最终位置x(T)=[32.2°46.4°43.8°]T，其中矢量T=[13.527.567.12]Ts包含每个关节的轨迹运行时间。然后使用MATLAB工具箱可以计算出：M̅0(x)=[0.19930.09410.01670.09410.06490.01680.01670.01680.0097]为稳态值，外生扰动在t=1.1s时被引入，则机械臂扭矩为：MTa(x)=[-0.08e-2(T1-t-τ)-sin(2π(T1-t-τ))0.04e-2(T2-t-τ)sin(2π(T2-t-τ))-0.02e-2(T3-t-τ)sin(2π(T3-t-τ))]，外部扰动w̅(t)=[020]。在H∞控制阶段，通过博弈论获得基于代数Riccati方程的解，其中控制器增益是固定的，最佳衰减率为γ=2.0，初始条件所给出的的加权参数X=[00.17180.21190.1031]，Y=[00.10820.30720.4786]，Y1=0.0300，Y2=0.0075，Y12=0，Z=0.0262。需要注意的是，在H∞控制A-A-A阶段中，Mcc(x)是欠驱动机械臂第2和3关节的位置的函数，如式2.40中所示，即Mcc(x)=[M11(x)M13(x)M31(x)M33(x)]=[0.00330.0002]。在控制阶段A-P-A中，关节2被锁定并且Mcc(x)=[0.00330.0002]仅是关节3的位置的函数；这是这个阶段的一个受控联合。也就是说，在A-A-A到A-P-A阶段的两个控制阶段，矩阵𝑀𝑐𝑐(𝑥)仅是受控关节的函数。

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           （a）显示了三个关节在无延时与有时延情况下的角度位移变化，三个关节分别在Tnotime=[13.527.567.12]T和Ttime=[13.587.587.12]T，达到预定位置。外部扰动1s时介入，关节2被锁定，1.03s时系统检测到故障，控制器切换控制模式（A-A-A到A-P-A），容错时间为1.12s。由于增加了延时和过零点监测曲线变得平滑但控制器发送的数据受到影响，

          （b）则显示了三个关节的容错控制细节。然后将延迟参数变为到τ=0.0084s，则出现不稳定状态，但由于扰动使控制器难以找出合适的控制策略，表明NCS中包含的网络延迟会通过降低系统稳定裕度使系统不稳定。 显示了三个关节的速度变化。各关节速度几乎相同，但由于延迟控制信号的影响，关节速度的调整稍微减慢。尤其是涉及到扰动时，当控制器切换控制模式时，联合速度变化更为明显。 显示了角度位移的误差，而仅在网络状态干扰时，误差比正常情况稍25微增加，证明控制器在网络环境下受到影响，效果不理想，需作调整。 给出了机械臂的扭矩变化，可以看到，控制器的调整似乎是延迟的，因此该控制器对外部干扰有一定的鲁棒性，其鲁棒性比H∞控制器稍小，但它不会影响性能的系统。为了评估所提出的控制器的性能，它与文献[68]中无时延的非欠驱动机器人（QRUM）以及无FCT欠驱动机械臂（QRRM）在相同条件下（相同期望轨迹、不确定性和外部干扰（加载相同扰动））做了对比，定量分析报告。

          （c）时延过大时机械臂角度位移变化,  机械臂移动速度变化比较获得的结果，可知提出的控制策略比控制器有更好的性能（好的跟踪性能），控制器方面（考虑了时延）和抖动减少（较小控制值）。最后，通过MATLAB仿真和计算，该机械臂系统的最终扭矩为MTa=[-0.089100.0074]T牛米，而稳态转角误差为eσ(t)=[-0.0373-0.0030-0.0084]T度。

              重点研究了具有时不变时滞和不确定性的非线性机械臂系统的容错问题，考虑网络时延及不确定因素建立模型，通过博弈理论以切换控制容错方案（A-A-A至A-P-A）设计了H∞控制器，用Lyapunov理论和LMI方法验证了系统的稳定性，并给出了时滞采样同步控制器存在的充分条件，通过仿真实验结果比较分析了网络延时对控制系统的影响，并验证了控制方案的有效性。得到如下结论：（1）在网络时延及其他不确定因素影响下，H∞控制器比H2控制器拥有更快的计算速度，更强的鲁棒性；（2）混合型控制器消耗能耗更少、更节省资源。然而，该控制器计算依然过多，导致数据传输不够灵敏，且提供的策略并未考虑到其他方面的不确定性（如系统本身的不确定性）和其他控制策略，需做进一步研究，如LMI计算方法方法可以使控制器计算时具有更少的计算量。

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