·584· 北京科技大学学报 1994年No.6 8(s) U(s) (s) ±F+(s) SO.(s) 0(s 1/LS+R) -1/(JaS+B (s) (s) 图3屈伸关节控制模型的动态结构 Fig.3 Dynamic configuration of comtrol model for a flexion-extension joint 图中K。一一驱动系统的比例放大系数；K一DC电机力矩常数；K。一DC电机反电势 常数；L一一DC电机电感；R一DC电机电阻；n=r(ir,) 如果忽略DC电机电感L,并令x,=0m,为=戈=6。，片=日，当2=，则得图3离散 化的状态方程和输出方程为： rx,(k+1刀r(Ia1-er刀x,(k)]b/rX-1+aT+e [(c/a')(1-aT-e-T Lx2(k+1)Lo e-rJ儿xk)lbaI-en U(k)+(claxe-T-1) ) (11) k】=⊥x)] (12) y(k》nLx(k)J 式中a=(RBa+KK/RJ,b=K/RJ,c=1月m,f依)广±F,+k,Uk是驱动系统的输出电压. 2离散学习控制方法 假定一个2n维输人.2n维输出的多手指离散系统状态方程和输出方程描述为： X(k+1)=AX(k)+BU(k)+W(k) (13) Y(k)=CX(k) (14) 其中Xk)∈R为由关节角位移日和关节角速度日，构成的状态向量，U化)∈R”为输人 向量，Y(k)eR为输出向量，Wk)eR为扰动输人向量；k=kT,k=0,l,·,N(T为系 统的采样周期).A∈R”,BERx,CER×图4是离散学习控制系统的结构图， 图4中，Rk),V,(k)分别是第i次学习控制过程的反馈控制输人和学习控制输入， 我们选择反馈控制律为： R,(k)=Ke;(k) (15) 其中，K=[K。K]∈Rx为正定的反馈控制增益矩阵，且有K=diag[K1,K2K厂， Kd =diag[Ka ,K2,.Kdl. 选择学习控制律为： V.+1(k)=V:(k)+Ge,(k+1) (16) 其中，G=[G,Ga]eRx为正定的学习控制增益矩阵，且有G。=diagy:,9p,,9]T, G =diaglgar ga,.go ]北 京 科 技 大 学 学 报 空抖 年 口。 二 咤 川州 图 屈伸关节控制模型的动态结构 瑰 功 血 队吨 阅 阅 日 联 俪 山劝阅 一 妇目阅 神吐 图 中 一一 驱动系 统 的 比例放大系数 气一一工延 电机力矩 常数 一一刃〔 电机 反 电势 常数 乙一 ￡咬 电机 电感 一一 砚电机 电阻 刀 · 如果 忽 略 电机 电感 ， 并令 、 一 。 。 ， 、 一 ‘ ， 一 吞 。 ， ，， 一 氏 ， ， 一 氛 ， 则得 图 离 散 化 的状 态方程 和输 出方程 为 朔 ‘了 火 产、护‘ 肠 ︸场， ﹄川 、 、了 门们 欣以月 「 ‘ ’ 一 一 “ 了 一 十 。 一 。 一 “今 ’ 一 一 。 一 一 “ 一 洲州 一 生 巨 刀 ” ， 式中 二 凡 凡 长 寿 ， 凡 寿 ， 。 ，寿 ， 土 议 ， 人提驱动系统的输出电压 离散学 习控制方法 假 定一 个 维输人 、 维输 出的 多手指 离散系 统状态方 程 和 输 出方程 描述 为 小 环义丸 其 中 任 “ 为 由关节 角 位 移 口 和 关 节 角 速 度 。 构 成 的 状 态 向量 ， 为 输 入 向量 ， ， 为输 出 向量 ， 任 如 为扰 动 输 人 向量 ， ， ， … ， 为 系 统 的采样 周期 任 劲 ‘ 去’ ， 任 加 ‘ ” ， 住 加 加 图 是 离散学 习控 制系统 的结构 图 图 中 ， 兀 ， 分别 是第 次学 习控制过 程 的反 馈 控 制 输人 和 学 习 控 制 输 入 我 们 选 择反馈控制 律 为 ， 抢 其 中 ， ， 凡 〕 ‘ ” “ ” 为 正 定 的 反 馈 控 制 增 益 矩 阵 ， 且 有 价 凡 。 ， 凡 ，… ， 凡几 凡 二 区 ， ， 凡 ，… ， 扩 选 择学 习控制律 为 ‘ 其 中 ， 一 。 任 · “ 为 正 定 的 学 习控 制 增 益 矩 阵 ， 且 有 。 一 陌 ， 。 ， ” ’ ， 。 ， ， 勿 卜 ， … ，