迭代學(xué)習(xí)控制算法的研究及其在機(jī)器人中的應(yīng)用.pdf

1、經(jīng)歷了二十年的發(fā)展,經(jīng)典的學(xué)習(xí)控制理論已經(jīng)成為了一門比較成熟的理論。憑借其獨(dú)特的學(xué)習(xí)能力以及簡(jiǎn)潔的算法,學(xué)習(xí)控制正廣泛地被用于應(yīng)用領(lǐng)域中。在本文中,主要對(duì)迭代學(xué)習(xí)控制算法進(jìn)行研究,并且將研究的成果應(yīng)用于機(jī)器人控制中。主要有如下的內(nèi)容:
　　1.迭代學(xué)習(xí)控制算法的研究。主要分三部分:首先,針對(duì)線性系統(tǒng)下的迭代學(xué)習(xí)控制算法,給出并證明了一種閉環(huán)P型迭代學(xué)習(xí)控制算法在非正則線性系統(tǒng)中的收斂性條件,然后通過(guò)仿真等手段來(lái)闡明它的有效性;其次

2、,針對(duì)一類非線性系統(tǒng),提出一種帶自適應(yīng)因子的快速學(xué)習(xí)算法,給出其收斂性條件并予以證明,最后將這種算法與常用的P型算法進(jìn)行仿真比較來(lái)顯示它的快速性;再次,針對(duì)迭代學(xué)習(xí)控制的收斂性問(wèn)題,通過(guò)學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)、初值問(wèn)題和學(xué)習(xí)律等三個(gè)方面來(lái)分析它們對(duì)迭代學(xué)習(xí)控制收斂性能的影響:其中,在分析學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)時(shí),采用了開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種學(xué)習(xí)律進(jìn)行比較,并且運(yùn)用 KuttaRunge方法進(jìn)行仿真,通過(guò)仿真編碼和仿真結(jié)果來(lái)分析這兩種學(xué)習(xí)律的異同;在分析初值問(wèn)題時(shí),對(duì)文獻(xiàn)中

3、算法的初始條件進(jìn)行了一些改進(jìn),并且給出了收斂性證明;在分析學(xué)習(xí)律時(shí),運(yùn)用了高階學(xué)習(xí)律和一階學(xué)習(xí)律進(jìn)行仿真比較。
　　2.迭代學(xué)習(xí)控制在機(jī)器人中的應(yīng)用。分別介紹了迭代學(xué)習(xí)控制在單關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng)和多關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用。其中,對(duì)于單關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng),分別運(yùn)用文獻(xiàn)中提出的算法和本文給出的快速算法對(duì)其進(jìn)行控制比較;對(duì)于多關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng),分別運(yùn)用簡(jiǎn)單的閉環(huán)D型迭代學(xué)習(xí)算法和本文的快速算法對(duì)其進(jìn)行控制比較。最后進(jìn)行仿真試驗(yàn),結(jié)果證明了快速算法