状態空間方程式と構成空間方程式の違いは何ですか

Nov 28 2020

クレイグ(p.180)は、動的方程式を表す方程式を作成できると述べています。最初のものは状態空間方程式です。

$\tau=M(\Theta)\cdot\ddot{\Theta} + V(\Theta,\dot{\Theta}) + G(\Theta)$

もう1つは、構成状態空間方程式です。

$\tau=M(\Theta)\cdot\ddot{\Theta} + B(\Theta)[\dot{\Theta} \dot{\Theta}]+ C(\Theta)[\dot{\Theta}^2] + G(\Theta)$

なぜ速度項をコリオリと遠心力の部分に分割する必要があるのでしょうか?コントローラーを作成するには、これらのバージョンの1つが必要ですが、一方が他方よりも望ましい理由がわかりません。ロボットのコンピューター制御にとってこれが重要なのはなぜですか?

回答

UgoPattacini Dec 29 2020 at 16:37

それらはまったく同じ方程式であり、前者は後者のコンパクトバージョンにすぎません。

オイラーラグランジュアプローチからマニピュレーターのダイナミクスまで、 $B$ そして $C$ ロボットの知識とは異なる用語(リンクの質量の分布など)。

したがって、制御しようとするダイナミクスを構築するには、2番目の方程式を処理する必要があります。この知識は、優れたコントローラーを設計するために非常に重要です(多くの場合、前提条件です)。

ただし、コントローラーの設計に関しては、用語を次のように簡単にグループ化できます。 $\Theta$ そして $\dot{\Theta}$ (最初の方程式)それらの影響を集約できるため。

逆に、マニピュレータの慣性パラメータが利用できない場合は、おそらく適応制御を使用して、これらの動的項を推定することを考えることができます。この特定のケースでは、おそらく推定します$V$ のではなく $B$ そして $C$ 別々に、それらの効果が蓄積し、それらを単独で観察することは簡単ではないためです。

お役に立てば幸いです。