Time-Suboptimal Control Of A Two-Link Manipulator Motion

Рассматривается задача построения субоптимальных по быстродействию режимов управления движением плоского двузвенного манипулятора с произвольными геометрическими и инерционными характеристиками. Требуется перевести манипулятор из заданной начальной конфигурации в заданную конечную конфигурацию при условиях, что в начале и в конце процесса система покоится, а модули управляющих обобщенных сил не превышают фиксированных значений. Управления ищутся в классе релейных режимов с минимальным (равным трем) суммарным числом переключений, достаточным для удовлетворения граничных условий. Предложен расчетный алгоритм, позволяющий по начальным и конечным положениям определить количество точек переключения управлений, порядок чередования их знаков, моменты переключения и время приведения манипулятора в требуемое положение покоя.
Դիտարկվում է կամայական երկրաչափական և իներցիոն բնութագրիչներով հարթ երկօղակ մանիպուլյատորի շարժման սուբօպտիմալ ըստ արագագործության ղեկավարման ռեժմների կառուցման խնդիրը: Պահանջվում է մանիպուլյատորը տեղափոխել տրված սկզբնական հանգստի վիճակից տրված վերջնական հանգստի վիճակ ղեկավարումների վրա դրված տրված սահմանափակումների դեպքում։ Ղեկավարումները փնտրվում են կտոր առ կտոր հաստատուն ֆունկցիաների դասում՝ նվազագույն (հավասար երեքի) գումարային թվով փոխանցման կետերով, որը բավարար է եզրային պայմաններին բավարարելու համար։ Առաջարկված է հաշվարկային ալգորիթմ, որը թույլ է տալիս ըստ սկզբնական և վերջնական դիրքերի որոշել ղեկավարումների փոխանցման կետերի քանակը, դրանց նշանների հերթագայության կարգը, փոխանցման պահերը և տրված հանգստի դիրք մանիպուլյատորի բերման ժամանակը։
We consider the problem of the construction of a time-suboptimal control modes of the motion of a flat twolink manipulator with arbitrary geometric and inertial characteristics. It is required to transfer the manipulator from a given initial configuration to a given final configuration under the conditions that at the beginning and at the end of the process the system is at rest, and the moduli of the generalized control forces do not exceed fixed values. The controls are sought in the class of relay modes with a minimum (equal to three) total number of switches, sufficient to satisfy the boundary conditions. A computational algorithm is proposed that allows, from the initial and final positions, to determine the number of control switching points, the order of alternation of their signs, the switching moments and the time for bringing the manipulator to the required rest position.