Xilinx最新FIFO Generator V13.2：计算力矩法在变结构机器人控制中的应用

本文主要讨论的是机器人的变结构控制，特别是在Xilinx最新的FIFO Generator V13.2中文版背景下，针对不精确知道机器人惯性参数的情况，提出了一种基于计算力矩法的变结构控制策略。这种控制方法的核心是当系统的惯性参数不确定性较大时，通过调整控制律来应对动态环境中的变化。 首先，作者引用了控制律公式τ = H(q)v + C(q, q)q + G(q)，其中H(q), C(q, q), G(q)是基于估计的惯性参数p计算得到的。在实际应用中，如果无法精确获取惯性参数，可以用一个近似的值p来代替，这样会导致闭环系统方程的修正，形成新的误差项Ω(q, q, öq)珘p。为了克服这个不确定性，引入了滑动面s = e + e，并通过滑动面的变化来调整输入向量v，使之等于系统的实际加速度öqd加上补偿项。 控制策略的关键在于设计一个向量d，使得滑动面误差si等于向量d的修正，即si = ωdi - di。这里假设矩阵(Φij)的元素有界，可以估计其模值，从而限制修正向量d的大小。控制的目标是找到一个合适的d，使得当si不为零时，能满足特定的性能指标。 此外，文章还提到了机器人动力学与控制领域的背景，强调了本书《机器人动力学与控制》在介绍机器人建模、运动学、动力学以及控制方法方面的重要性，特别关注于控制方法的全面性。该书适用于控制理论与控制工程专业的研究生，以及机械电子工程、机械制造及其自动化等专业的学生进行机器人控制研究，也可以作为工程师和技术人员的参考书。 机器人的变结构控制技术对于现代机器人技术的发展至关重要，尤其是在处理不确定性和复杂动态环境下的控制问题。Xilinx FIFO Generator V13.2可能是用于实时数据处理和通信的工具，它可能在优化控制系统中发挥了作用，比如实时传递和管理传感器数据、计算指令或者处理来自高级控制算法的输出。通过这个软件，开发者能够设计出适应性强、响应快速的变结构控制算法，提升机器人的整体性能和稳定性。