2023年机械工程专业“机器人控制的实际应用”作业。
11、pd控制方式的特点有那些？适用于什么情况下？
答：对各关节独立的使用pd这种线性反馈控制律可以保证渐进稳定性，具有比例+微分（pd）的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(pd)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
且控制器容易设计，在工业机器人中广为采用。
12、基于位置控制的力控制系统、基于力矩控制的力控制系统分别适用于何种机器人操作臂？各有哪些特点？
答：一、基于位置控制的力控制系统，适用于工业机器人大减速比操作臂的力控制。
长处：(1)、与即存位置控制系统的整合性高：
(2)、与位置控制系统相独立的impedance特性可容易地设定：
(3)、无动力学补偿，一般控制系统较简单。
短处：(1)、力控制系统（广义）性能为含稳定性的inner loop的位置控制系统频带、环境刚度所支配；
2）、若扩展位置控制系统带宽，受力传感器的动态影响，容易造成固定环境下的不稳定。
二、基于力矩控制的力控制系统，适用于常用动力学研究的底减速比或者直接驱动（do）型操作臂的力控制。
长处与短处恰恰与基于位置控制的力控制系统相反。
13、作为机器人控制基本的运动方程式的动力学特征有哪些？
答：（1）、m(q)的正确性：m(q)是对称且正定的矩阵：
（2）、(q)—２c(q,)的反对称性—适当的给定c(q,)则其为反对称矩阵：
（3）、参数显现的线性： m(q)＋c(q.)+g(q)=y(q..)
4）、有界性，存在适当的mm、mm、cm、gm、对于所有的q、，有：
o＜mm≤||m(q) |mm
|c(q.) cm||
|g(q) |gm
14、考虑实际机器人中存在不确定性的现实问题，模型的不确定性产生的根源有哪些？
答：模型的不确定性：完全描绘出现实物理世界中的实际机器人动力学的精确模型永远是不可能的。考虑实际机器人中存在不确定性的现实问题：
自身的机械制造、装配误差导致参数的不确定性。
传动系统的刚度。
齿轮传动的回差。
啮合齿面间摩擦、轴承摩擦。
机器人在操作过程中所受的不可预知的外部扰动等等。
模型存在的不确定性是机器人操作臂动力学建模中所不可避免的。
m(q) ＋c(q.) g(q)=τ
公称的数学模型： (q) ＋q.) q)=τ
不确定性： (q)＝(q) ·m(q)
(q.)＝q.)·c(q.)
(q)＝(q) ·g(q)
由有界性：o＜mm≤||m(q) |mm
|c(q.) cm||
|g(q) |gm
可知对公称模型可以考虑模型不确定性的机器人的robust控制系统的设计。
15、三种基本的双向控制类型各自特点、应用场合是什么？
答： (1) 对称型双向控制。
对称型及特点：是由主从的位置偏差，面向修正该偏差的方向施加驱动力矩。不需要力检测器（力传感器），构成简单。但是，受系统惯性力和摩擦力的影响。
对称型的应用：适用于主从臂质量都轻、底摩擦情况或者液压驱动系统。
2) 力反射型双向控制。
力反射型及特点：从臂由位置伺服系统构成，主臂是用从臂侧的力传感器检测出的反力来传递力的。从臂侧的反力易于获得，但是，通常情况下的机器人操作臂中，主臂的操作加重。
力反射型的应用：适用于主臂质量轻、底摩擦情况。
3）力归还型双向控制。
力归还型特点及应用：是力反射型的补充形式，主臂也由位置伺服系统构成，主臂操作更容易实现，常用。
姓名：王立春报考编号：101122010885
工作单位：哈尔滨电机厂有限责任公司装备部。
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