【正文】 ers were designed according to control requirements. Finally, the local controllers were bined by trapezoidal functions into a global controller to control robot manipulator. The simulation results show that for robot manipulator with a wide operating range, the global multimodel predictive controller based on membership functions is superior to conventional PD controller, and realizes the desired control performance, and multimodel predictive control is relatively simple and is of high application value. Keywords: multimodel。 lJ 是 連桿 的慣量 ， 數(shù)值 為 10 kg m???。 由于預(yù)測(cè)控制是一種計(jì)算機(jī)控制算法，是針對(duì)離散對(duì)象進(jìn)行控制的，所以 本文將 式 （ 2） 在平衡點(diǎn)處線性化 得到的 線性子模型的連續(xù) 狀態(tài)空間 模型 離散化 ， 得到其離散狀態(tài)空間模型： ( 1 ) ( ) ( )( ) ( )im i im i iim i imx k G x k H u ky k E x k????? ? ? ????? (3) 式中 ， ()imxk 是第 i個(gè)子模型 k時(shí)刻的狀態(tài)向量，為? ?( ) ( ) ( ) ( ) Tm m l lk k k k? ? ? ?， i=1,2。 用 0( 1)iYk? ? 代替 式（ 8）中的0( 1)iYk? ，則為 0( 1 ) ( 1 ) ( )im i i iY k Y k F U k??? ? ? ? ? (10) ( 1)imYk? ? 是校正后的 未來 P個(gè)時(shí)刻預(yù)測(cè)輸出向量 。 首先針對(duì) 2 個(gè) 離散的 線性子模 型設(shè)計(jì)局部預(yù)測(cè)控制器。 PD 控制器的參數(shù)為 Kp=， Kd=。 例如為了垛的穩(wěn)固，碼垛機(jī)械手臂的定位誤差要在較小的范圍內(nèi)。當(dāng)工作點(diǎn) 由 往后變化時(shí)，局部控制器 2 為全局控制器 。 Step4： 選擇梯形 隸屬 度 函數(shù) 作 為權(quán)重函數(shù) ， 對(duì)局部預(yù)測(cè)控制器進(jìn)行加權(quán)求和，得到系統(tǒng)的全局多模型預(yù)測(cè)控制器。0],) 狀態(tài)空間模型 10 1 0 0 00 0 0 1 0 3 0G?????????? 11,H H E E?? 20 1 0 0 00 0 0 1 0 7 0G?????????? 22,H H E E?? 子空間范圍 { | 0 }yy?? { | 2}yy?? 表 1 機(jī)械手臂劃分的結(jié)果 4 令 等式右邊前兩項(xiàng) 為 0( 1)iYk? ，它代表 第 i個(gè)子模型 在 k時(shí)刻的 初始 預(yù)測(cè)輸出向量 。 它們 能夠復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為， 可以構(gòu)成 機(jī)械手臂的多模型表示 。 ()mt? 是 電 動(dòng) 機(jī)的角速度 。 關(guān)鍵字： 多模型， 預(yù)測(cè)控制； 梯形 隸屬度函數(shù)；機(jī)械手臂 中圖分類號(hào)： TP 24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ： A Multimodel Predictive Control of Robot Manipulator Abstract: A multimodel predictive control method is proposed for nonlinear robot manipulator based on membership function. An appropriate scheduling variable was selected according to the characteristics of robot manipulator。 為了能對(duì) 它 進(jìn)行良好的控制， 包括 PID 控制 、 模糊控制 、 魯棒控制、 自適應(yīng)控制 在內(nèi)的多種控制技術(shù)都在機(jī)械手臂上做過嘗試 。 k? 是 放 大 增 益 ， 數(shù) 值 為218 10 N m V??? ? ? 。 P為預(yù)測(cè)時(shí)域， M為控制 時(shí)域 。 圖中的 n 為線性子模型的個(gè)數(shù)，在這里 n=2。 然后利用權(quán)重函數(shù)對(duì)局部控制器進(jìn)行加權(quán)求和得到總 控制器。說明該方法能 使機(jī)械手臂更快、更準(zhǔn)確地完成任務(wù) ， 這對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義。 同時(shí)它的定位誤差減小，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量 ， 產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。圖 4 是局部控制器相對(duì)應(yīng)的權(quán)重函數(shù)，相關(guān)參數(shù)通過多次試湊得到。 可以作為權(quán)重函數(shù)的隸屬度函數(shù)有多種，例如 梯形函數(shù) 、 高斯型 函數(shù) 等。 則式 （ 5） 可以寫成 210100( 1 ) ( ) ( 1 )00iiiii i i i iiii m i m iPlPii