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如何相机全向移动足球机器人的鲁棒方差控制详细方法说明
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2019-07-04
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针对存在参数不确定性及不确定性扰动的全向移动足球机器人模型， 提出具有方差约束和闭环极点约束的鲁棒控制方法。该方法对状态协方差进行最小化优化处理， 使控制系统更能有效地抑制扰动的影响， 同时约束系统闭环极点区域， 使控制系统具有良好的动态特性， 最后还对控制器的能量进行了最小化优化。基于线性矩阵不等式（LMI） 方法， 用Mat2lab 求解器得出上述优化问题的结果， 进而获得了鲁棒控制器， 并通过仿真说明了该方法具有良好的控制效果。
全向移动足球机器人没有非完整约束， 其动力学模型比较简单。但是一个实际的机器人的数学模型不可避免地存在一定程度的参数不确定性， 且机器人的正交全向轮在行走时会与地面交替接触而产生一些不确定摩擦转矩， 这些都会给机器人的控制带来影响。现有的方差控制理论提供了所有可配置状态方差的一个刻画， 且给出了闭环系统具有给定可配置稳态状态方差的所有方差控制器的一个参数化表示。然而对具有参数不确定性的模型， 要严格地配置其稳态方差是不现实的。通常， 可以通过使其稳态状态方差不超过某个给定的上界来保证闭环系统具有所期望的性能。另一方面， 一个系统除了需要具有良好的稳态特性外， 还需要具有良好的瞬态性能。因此， 具有方差和区域极点约束的鲁棒方差问题更具有研究和应用价值。
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