有约束限制的欠驱动系统控制方法

摘要

一种有约束限制的欠驱动系统控制方法，对系统的总机械能进行了详细分析，在总机械能的基础上通过动能整形增强旋转小球与平移振荡小车之间的耦合关系，并利用势能整形保证将旋转小球镇定到平衡点位置，且确保控制过程中小球的转动范围，最后基于所构造的能量函数提出了一种具有约束的非线性控制器。针对常规控制中只能保证稳态性能，而不能保证系统暂态性能中的某些特性的缺陷，该控制方法不仅实现了对TORA系统的快速镇定控制，而且能够保证旋转小球在预设的范围内转动。通过与已有方法进行仿真对比可知，本方法不仅能保证将系统镇定到稳定平衡点位置，而且可以保证旋转小球在约束的范围内转动，不会出现“循环”现象。