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一种柔性臂末端路径跟踪的滚动窗口非因果逆控制方法，实现柔性臂末端路径的在线跟踪，其特征在于，放松了对柔性臂末端的轨迹跟踪要求，引入滚动窗口，在窗口移动的过程中实时调整跟踪任务，以边规划边控制的方式完成末端路径的在线跟踪任务，包括建模及窗口宽度确定、初始化窗口并启动系统、在线滚动窗口三个步骤，具体如下：1）建模及窗口宽度确定：使用假设模态法将柔性臂无限维的动态方程化为有限维并通过Lagrange方程得到其动态模型，并改写为状态方程的形式；使用非因果逆的方法得到对应的逆系统；根据模型的非最小相位特性、给定的末端期望轨迹和期望的跟踪精度，确定滚动窗口非因果逆控制方法的窗口宽度Twind；2）初始化窗口并启动系统：在规划的初始段[t0,t1]内保持输出为0，满足了使用非因果逆理论的条件，使得系统的状态在零输出的情况下预先达到一个合适的状态；然后按照所要达到的路径跟踪的目标，结合[t0,t1]段内的0输出规划得到[t0,Twind]内的期望轨迹；根据滚动窗口非因果逆的方法得到初始时刻对应的控制输入和参考状态；3）在线滚动窗口：以固定的步长ΔT向前滚动窗口；根据路径跟踪任务，实时地给出经过规划后得到的期望轨迹，通过计算得到后续的控制输入并作用于系统；以边规划边控制的方式向前运行直到Tend‑Tp时刻结束；这种实时的窗口移动控制方式，使得[Twind,+∞]内的期望轨迹实时地调整。 |
