开发一个新的基于凸最优化的包含线性矩阵不等式(LMIs)的高性能并行机构控制策略设计方法。首先对于一个给定拓扑结构的并行机构研究其约束的设计,包括无奇异点条件、刚度以及在LMIs中灵巧性的要求;第二,探讨几个具有物理和数学意义的性能指标;第三,研究在LMIs约束下的最优性能与方法;最后,基于所提出的最优化控制策略的设计,将其应用于具有2~3个自由度的标准并联机构中,检验其有效性,做出适用高速高精度并联机构的运动控制实用平台。
在已有的关于并联机构的20多年研究中,几乎都是有关机构学和运动学方面的研究,我们研究的重点放在系统控制的动力学上。在已经获得合理的机构以及运动学参数之后,通过研究不同的控制策略来获得高速高精度的运动控制,这也是我们在国内外的并联机构研究中的独到之处。经过3年的全身心的投入以及深入系统的研究,分别从奇异性,工作空间,灵巧度,刚度,控制策略等几个方面,重点就并联机构自身的特点,建立系统模型;根据建模时的不同考虑而出现的运动学控制和动力学控制,针对计划书中的每一项内容都进行了认真地理论探讨及实验研究。提出了一系列有理论和实际应用价值的先进的控制策略;在较深的层次上对并联机构的高速高精度的运动控制平台进行了实现,取得了较大的研究成果1)所提出的控制策略获得2006年安徽省科技进步自然科学二等奖;2)独立并与合作单位合作共出版学术专著2部;3)获得发明专利1项、申请1项;4)共发表有关学术论文36篇,其中,国际期刊5篇、国内核心期刊19篇、国际会议4篇、国内会议8篇。被SCI收录1篇;被EI收录8篇;ISTP收录4篇;5)共培养了与申请项目有关的毕业硕士7名,在读博士6人,在读硕士4名。