关键词：广义预测控制;机械臂;轨迹调节;扰动抑制;干扰观测器
摘 要：针对一类含不确定动态的机械臂轨迹跟踪控制问题，提出一种基于干扰观测技术与广义预测控制（GPC）相结合的复合控制方案。实现了高精度、快频响的机械臂末端轨迹调节，同时保证该系统具有一定鲁棒性能的控制目标。首先，引入干扰软测量技术对机械臂系统中含有的不确定性进行精确估计，通过系统化地前馈补偿设计修正系统的稳态信号，得到经过动态补偿的预测模型。随后，利用所得的标称系统模型设计GPC中的滚动优化运算，通过求解与关节角度跟随误差相关的性能指标优化函数，得出GPC的显式解析解。最后，在芜湖长江隧道盾构机刀盘焊接机器人平台上进行轨迹跟踪实验。结果表明：提出的方法相比于传统逆动力学控制（IDC）具有更高的轨迹控制精度以及抗干扰能力。
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