机器人前馈控制MATLAB实现

在机器人控制中,前馈控制是一种常用的方法,用于补偿系统中的已知动态。前馈控制通常与反馈控制结合使用,以提高系统的跟踪性能和响应速度。在MATLAB中实现机器人前馈控制涉及几个步骤,包括系统建模、设计前馈控制器、实现控制算法以及仿真验证。

前馈控制是一种预测控制,通过对系统当前工作状态的了解,预测出下一阶段系统的运行状况。前馈的缺点是在使用时需要对系统有精确的了解,只有了解了系统模型才能有针对性的给出预测补偿。但在实际工程中并不是所有的对象都是可得到精确模型的,而且很多控制对象在运行的同时自身的结构也在发生变化。所以仅用前馈并不能达到良好的控制品质。这时就需要加入反馈,反馈的特点是根据偏差来决定控制输入,不管对象的模型如何,只要有偏差就根据偏差进行纠正,可以有效的消除稳态误差。

  前馈-反馈综合控制结合二者的优点,可以提高系统响应速度。从前馈控制角度看,由于增加了反馈控制,降低了对前馈控制模型精度的要求;从反馈控制角度看,前馈控制作用对主要干扰及时进行粗调,大大减少反馈控制的负担。

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