阻抗控制存在哪些科學問題?限制阻抗控制性能優化的因素是什么?
環境建模問題:阻抗控制需要對環境進行建模,而實際環境往往非常復雜,涉及到不同的物體形狀、材料、摩擦力等因素,這使得環境建模變得十分困難。
參數不確定性問題:阻抗控制需要估計環境參數,例如物體的質量、剛度等,但是這些參數通常存在不確定性,會影響控制性能。
穩定性問題:阻抗控制需要保證系統的穩定性,但是由于環境的不確定性和非線性,穩定性分析變得十分困難,這也是阻抗控制應用受限的主要原因之一。
除此之外,阻抗控制性能優化的因素也有很多,主要包括:
控制器設計問題:阻抗控制需要設計合適的控制器,包括控制增益、時域響應等方面,以實現良好的控制性能。
傳感器選擇問題:阻抗控制需要實時獲取物體的位置、速度、力等信息,因此需要選擇合適的傳感器,并且需要對傳感器進行校準,以保證測量的準確性。
擾動補償問題:阻抗控制會受到環境擾動的影響,需要采取合適的擾動補償策略,以保證控制性能。
阻抗控制性能的評價準則是什么?量化指標可以用哪些?性能規范又是什么?
基于時間域的準則主要包括以下指標:
跟蹤誤差:描述實際輸出與期望輸出之間的偏差。通常使用均方根誤差(RMSE)或最大誤差等指標來衡量。
穩態誤差:描述實際輸出與期望輸出在穩態下的偏差。通常使用靜態誤差增益(Static Error Gain)等指標來衡量。
穩定性:描述系統是否在有限時間內收斂到穩定狀態。常見的評價指標包括峰值時間(Peak Time)、調節時間(Settling Time)和超調量(Overshoot)等。
基于頻域的準則主要包括以下指標:
帶寬:表示系統響應的頻率范圍,通常使用-3dB帶寬來衡量。
相位裕量:描述系統相位響應的余量,通常使用相位裕量角度(Phase Margin)來衡量。
增益裕量:描述系統增益響應的余量,通常使用增益裕量(Gain Margin)來衡量。
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