1-5號(hào)規(guī)格自動(dòng)挖掘機(jī)的線性、非線性和經(jīng)典的控制器#中英文翻譯#外文翻譯匹配

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 外文翻譯 中文題目： 1/5 號(hào)規(guī)格自動(dòng)挖掘機(jī)的線性、非線性 和經(jīng)典的控制器 英文題目： Linear, Nonlinear and Classical Control of a 1/5th Scale Automated Excavator 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 1 1/5 號(hào)規(guī)格 自動(dòng)挖掘 機(jī)的線性、非線性和經(jīng)典的控制器 摘要 ： 這篇 論文是研究 機(jī)械手 各種控制系統(tǒng)的論文， 介紹了一種自動(dòng)操作器的規(guī)格模式。機(jī)器 人臂膀已經(jīng)在蘭開(kāi)斯特大學(xué)機(jī)械研究教學(xué)里得到發(fā)展。論文考慮了經(jīng)典和現(xiàn)代兩種方法的應(yīng)用，包括： 由傳統(tǒng) Ziegler-Nichol 規(guī)則控制的比例積分 (PI)控制 ;線性比例積分正 (PIP)控制 ,它可以理解為對(duì)傳統(tǒng) PI 方法的合理 擴(kuò)展 ;還有一個(gè)建立在一半線性模式結(jié)構(gòu)上的新型非線性 PIP 設(shè)計(jì)，其中參數(shù)作為一個(gè)變量改變的函數(shù)而變化 .論文考慮到了在文章中必需的在設(shè)計(jì)和執(zhí)行的復(fù)雜性間的平衡，還有為提高閉環(huán)性的潛力。 1.介紹 建筑是對(duì)于許多工業(yè)部門(mén)的主要經(jīng)濟(jì)上的意義。激烈的競(jìng)爭(zhēng)，熟練勞力的不足和科技的進(jìn)步都是落后于建筑業(yè)快速變 化的主要力量，也是自動(dòng)化的一個(gè)動(dòng)機(jī) 1?；诓僮魃系耐诰驒C(jī)的例子包括一般的運(yùn)土、挖掘和打板樁。 一個(gè)小的規(guī)模，挖掘和打樁結(jié)構(gòu) 正需要發(fā)展并 限制挖掘機(jī)。全自動(dòng)化或部分自動(dòng)化能夠提供諸多好處，它可以降低對(duì)操作員技術(shù)的依靠性，而且會(huì)降低操作員的勞動(dòng)負(fù)荷，這兩者都可能會(huì)在連續(xù)性和質(zhì)量的提高上作出不小的貢獻(xiàn)。 然而，對(duì)于開(kāi)發(fā)者們一直持續(xù)的絆腳石就是在自動(dòng)控制下如何作到足夠快地運(yùn)作。這里，一個(gè)主要研究問(wèn)題是去獲得在熟練人工操作員提高的基礎(chǔ)上的電腦控制反應(yīng)時(shí)間。這就為設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，研究者們正在選擇使用 眾多方法 的一個(gè)很寬的范圍；可見(jiàn)例子 2， 3， 4。 此論文考慮到了一個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)械手，是更廣泛知名的蘭開(kāi)斯特大學(xué)計(jì)算機(jī)智能挖掘機(jī) （ LUCIE） 的 1/5 規(guī)格的代表，而它已經(jīng)發(fā)展為建筑地 4， 5上作為挖掘工具。 不管它的小規(guī)格和輕重量， 1/5 模式與 LUCIE 擁有相似的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)上的道具，因此也為新控制策略的發(fā)展提供了一個(gè)富有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)床。在這點(diǎn)上，本論文提出了經(jīng)典和現(xiàn)代兩種方法，包括：由傳統(tǒng) Ziegler-Nichol 規(guī)則 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 2 控制的比例積分 (PI)控制 ;線性比例積分正 (PIP)控制 , 它可以理解為對(duì)傳統(tǒng) PI方法 6， 7的合理擴(kuò)展 ;還有一個(gè)建立在一半線性模式結(jié)構(gòu)上的新型非線性 PIP 設(shè)計(jì)，其中參數(shù)作為一個(gè)變量改變的函數(shù)而變化 8。 對(duì)這個(gè)研究更進(jìn)一步，文章簡(jiǎn)要地介紹了 機(jī)械手的應(yīng)用， 作為 一個(gè)工具用于在 蘭開(kāi)斯特大學(xué) 有關(guān)機(jī)械的學(xué)習(xí)和教育。實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)室指示者為大學(xué)生和研究生都提供了眾多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和單獨(dú)的研究方案。完善挖掘系統(tǒng)的發(fā)展需要對(duì)技術(shù)領(lǐng)域有一個(gè)完備的知識(shí)認(rèn)識(shí)，包括傳感器、激發(fā)器、計(jì)算機(jī)硬件、電子學(xué)、水力學(xué)、機(jī)械學(xué)和智能控制。 這里，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要一個(gè) 有關(guān)決定適當(dāng)末端受動(dòng)器軌線的高級(jí)規(guī)則的分等級(jí)方法，以致挖掘一個(gè)指定尺寸的 溝渠。在實(shí)踐中，控制器也應(yīng)該包括安全模數(shù)和在土壤中處理障礙物的工具 4。最后，高級(jí)的運(yùn)算法則外加每個(gè)聯(lián)接點(diǎn)的適當(dāng)?shù)图?jí) 控制，是當(dāng)前論文的著重點(diǎn)。 2.硬件 機(jī)械手與 LUCIE4， 5有一個(gè)相似的排列，除了用于采沙坑的挖掘和工作臺(tái)的實(shí)驗(yàn)室 1/5 規(guī)格模式。與圖 1.所示的一樣，臂由四個(gè)聯(lián)接點(diǎn)構(gòu)成，包括 箍用角條 、 俯角條 、 回轉(zhuǎn)角和鏟角。它們中的三個(gè)是由水壓汽缸開(kāi)動(dòng)，而只有 回轉(zhuǎn)鏈接是基于一個(gè)與簡(jiǎn)約變速器有關(guān)的水壓旋轉(zhuǎn)激勵(lì)器：詳細(xì)資料見(jiàn) 9。 聯(lián)接器的速度由實(shí)用電壓信號(hào)手段控制。因此，整個(gè)鉆探設(shè)備已經(jīng)由多重輸入輸出異 步實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)支持，它考慮到了通過(guò)在寫(xiě)入 Turbo C+中密碼有標(biāo)準(zhǔn)組件的多重任務(wù)處理的程序。 計(jì)算機(jī)硬件有一個(gè) 96MB RAM 的AMDK6/PR2-166MHz 的個(gè)人電腦。 聯(lián)接角直接由與每一個(gè)聯(lián)接樞軸同中心的裝備旋轉(zhuǎn)分壓計(jì)測(cè)量。每 一個(gè)分壓器的輸出信號(hào)同地面線路來(lái)傳輸，伴隨有由于環(huán)境電子噪聲造成的最小信號(hào)畸變。 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 3 圖 1：顯示有四個(gè)控制聯(lián)接的實(shí)驗(yàn)挖掘機(jī)原理圖 這些信號(hào)發(fā)送給高級(jí)線性儀器中有在促進(jìn) A/D 轉(zhuǎn)換的訓(xùn)練卡里的放大器中。這里，輸入信號(hào)的范圍在訓(xùn)練之后就不會(huì)超過(guò) 5V。這個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器是一個(gè)高性能的 16 通道多元的連續(xù)近似值轉(zhuǎn)換器，具有在 小于 25ms12 位轉(zhuǎn)換的能力。目前僅有八個(gè)可利用的通道在被使用。因此將來(lái)，合并另外的傳感器進(jìn)入系統(tǒng)將不成問(wèn)題；例如一個(gè)探測(cè)障礙物的照相機(jī)，可以作為高級(jí)控制系統(tǒng)的一部分，或者壓力傳感器。 電子管標(biāo)度實(shí)際上提供了一個(gè)有意義的輸入值的臂聯(lián)接。這個(gè)標(biāo)度是基于滿足輸入要求的每一個(gè)聯(lián)接的正常輸入電壓，范圍是從最高可能向下速度的-1000到對(duì)于每一個(gè)聯(lián)接的最高可能向上速度的 +1000。這里，零的輸入要求對(duì)應(yīng)于無(wú)運(yùn)動(dòng)。注明，沒(méi)有這種電子管標(biāo)度，臂會(huì)由于每一個(gè)聯(lián)接運(yùn)載的載荷而逐漸 松馳下去。 在開(kāi)環(huán)模式 中 ， 臂是用手驅(qū)動(dòng)去挖掘溝渠的， 操作員運(yùn)用兩個(gè)相似的操作桿，每個(gè)都有兩個(gè)自由度。第一個(gè)操作桿被用作去驅(qū)動(dòng) 箍用角鏈接和回轉(zhuǎn)鏈接而另一個(gè)用做移動(dòng)浸漬聯(lián)接和鏟聯(lián)接。照這樣，一個(gè)熟練的操作員為完成任務(wù)同時(shí)地移動(dòng)四個(gè)聯(lián)接。比較下，這里的目的是去設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)人工干涉的自動(dòng)挖掘計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 。 3.運(yùn)動(dòng)學(xué) 運(yùn)動(dòng)學(xué)平衡的目的是考慮到在三維空間中鏟的空間位置和方向的控制。既 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 4 然這樣，工具端可能會(huì)跟隨計(jì)劃 軌道編程，同時(shí)鏟角分別與控制和釋放沙子相諧調(diào)。在這點(diǎn)上，圖 1 顯示的是實(shí)驗(yàn)挖掘機(jī)和它的尺寸， i.e. (聯(lián)接角 )和li（鏈接長(zhǎng)度），這里 i=1， 2， 3， 4分別為箍用角條 、俯角條、回轉(zhuǎn)角和鏟角。任何一個(gè)操作員的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析通常需要同類(lèi)的臂的工具結(jié)構(gòu)變換矩陣的發(fā)展。這被用做找到有關(guān)同等系統(tǒng)的鏟的位置、方向、速度和加速度，在特定的聯(lián)合變換向量 10。這種分析代表性地基于著名的 Denavit-Hartenberg 協(xié)定，而它主要用于由一個(gè)每一個(gè)接合點(diǎn)都有一個(gè)自由度的開(kāi)環(huán)構(gòu)成的機(jī)械操作者，如此9。 3.2反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 在軌線計(jì)劃程序中指定 X,Y,Z ,如末端受動(dòng)器的方位利用一個(gè)等同系統(tǒng)在工作臺(tái)上初始化 ,不有鏟的方向 ,隨之的反轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)學(xué)運(yùn)算法則 由 于 Shaban9而得 出。 這里 的 Ci和 Si各自表示了 和 ,且 同時(shí) 3.2 軌道計(jì)劃 一個(gè)溝渠的挖掘機(jī)在挖掘操作過(guò)程中需要兩個(gè)“連續(xù)通道”（ CP）和一個(gè)更簡(jiǎn)單的“點(diǎn) -點(diǎn)”（ PTP）運(yùn)動(dòng)，此時(shí)鏟子為了卸載而從溝渠中搬出。特別的是，每個(gè)挖掘周期都可以被分成四個(gè)明顯的階段，如下：布置鏟來(lái)穿透土層（ PTP）；挖掘過(guò)程沿著指定的空間長(zhǎng)度（ CP）在一個(gè)水平垂直線上； 掘起從空 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 5 間中收集到的沙子到卸載的一邊（ PTP）；卸下沙子（ CP）。 圖 2.實(shí)驗(yàn)挖掘機(jī)的軌跡計(jì)劃 對(duì)于當(dāng)前的例子， CP軌線能夠以一個(gè)恒定速度來(lái)回移動(dòng)。假設(shè) 和 分別表示末端受動(dòng)器的最初和最后的位置，而此運(yùn)動(dòng)需在 T秒內(nèi)得到實(shí)現(xiàn)。既然這樣，工具端統(tǒng)一直線軌跡是， 這里 St是一個(gè)可變速分配函數(shù)，此處 S0=0和 ST=1。特別的是，速度剖面第一個(gè)斜面在進(jìn)行到一個(gè)恒定速度之前以一個(gè)等加速度向上移動(dòng)，最后以一個(gè)等減速度向下滑到零。在統(tǒng)一的直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度剖面是 來(lái)成形。通過(guò)求積分，速度分配函數(shù)將是 。 對(duì)于這個(gè)特別的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)挖掘機(jī)有所約束，只允許挖掘鏟的長(zhǎng)度和深度分別不會(huì)超過(guò) 600mm和 150mm，圖 2.顯示了一個(gè)完整的挖掘過(guò)程，圖解出鏟的預(yù)定軌道。值得注意的是每一個(gè)挖掘軌道由掘地點(diǎn)（ 270， 150， 0）跟隨，利用 PTP移動(dòng)有一個(gè) 180度的方向。這個(gè)過(guò)程由另一個(gè) PTP運(yùn)動(dòng)跟隨，在卸載區(qū)以 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 6 坐標(biāo)（ 100， 100， 400） 定位鏟。挖掘周期的最后一步是卸載過(guò)程，有一個(gè) 30度方位的坐標(biāo)（ 600， 100， 700）。 4.教育和學(xué)習(xí) 工程教育最重要的特征之一是將理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得到結(jié)合。因此，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)在支持學(xué)生學(xué)習(xí)中扮有非常重要的角色。然而，還有幾個(gè)因素通常阻礙學(xué)生們與機(jī)械系 統(tǒng)得到“從做中學(xué)”的機(jī)會(huì)。這包括它們的高費(fèi)用、熟練技術(shù)支持的較弱而必需的供應(yīng)。 雖然如此，機(jī)械的利用卻潛在地為許多不同的工程學(xué)科包括機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、控制學(xué)和計(jì)算機(jī)工程提供了一個(gè)極好的基礎(chǔ)，見(jiàn)例 11， 12， 13， 14。自動(dòng)機(jī)械為基礎(chǔ)工程問(wèn)題的示范提供了一個(gè)很好的工具，而它們也促進(jìn)了在創(chuàng)造力、集體諧做、工程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)統(tǒng)合和問(wèn)題解決等方面技術(shù)的發(fā)展。 在這點(diǎn)上， LUCIE1/5規(guī)格示例在蘭開(kāi)斯特大學(xué)機(jī)械學(xué)上提供了研究和教學(xué)的支持。它是為信號(hào)處理和實(shí)時(shí)控制 各種方法中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)；而且為大學(xué)生和研究生提供了許多學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和單獨(dú)的計(jì)劃。例如，因?yàn)樵陂_(kāi)環(huán)模式下僅有幾秒來(lái)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，機(jī)械臂為示范比較對(duì)于系統(tǒng)識(shí)別的機(jī)械的和數(shù)據(jù)庫(kù)兩種方法提供了一個(gè)很好的實(shí)驗(yàn)例子。 關(guān)于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，各種各樣經(jīng)典和現(xiàn)代的方法都是可行的。但是，當(dāng)前的作者們認(rèn)為 PIP控制為學(xué)生們 對(duì) 一個(gè)對(duì)現(xiàn)代控制 理論提供了一個(gè)具有深刻見(jiàn)解的介紹。這里，非最小狀態(tài)空間（ NMSS）模式都用公式表示了，以便通過(guò)控制過(guò)程測(cè)定的輸入輸出信號(hào)使完整的變態(tài)數(shù)回饋控制得到實(shí)現(xiàn)， 而不會(huì)對(duì)確定性狀態(tài)的重建器或一個(gè)隨機(jī)的 Kalman濾波器采取設(shè)計(jì)和執(zhí)行 6， 7。的確，智能控制中 MEng/MSc模式在學(xué)科中的教學(xué)占有很多領(lǐng)域，利用機(jī)械臂只是作為一個(gè)設(shè)計(jì)例子。 5.控制方法 每一個(gè)聯(lián)接點(diǎn)的基準(zhǔn) PID控制器建立在著名的 Ziegler-Nichol方法上。 系統(tǒng)被 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 7 置于比例控制下而且通過(guò)漸多的增益有穩(wěn)定性的限制直至獲得永久的振動(dòng)。在這種方式下獲得的“最終增益”隨后也用作確定控制增益。另一種方法是運(yùn)用一個(gè) Nichol圖表來(lái)獲得指定的增益和狀態(tài)極限，由 15描述。 線性 PIP控制是一個(gè)與 PID控制有相似結(jié)構(gòu)的模式基礎(chǔ)方法，同時(shí)另外的動(dòng)態(tài)回饋和輸 入補(bǔ)償在過(guò)程有第二個(gè)指令或更高動(dòng)態(tài)或大于一個(gè)采樣間隔的單純時(shí)間托延時(shí)被引入 。然而，與經(jīng)典的方法形成對(duì)比， PIP設(shè)計(jì)開(kāi)拓了變態(tài)數(shù)回饋（ SVF）方法的范圍，這里人工調(diào)諧的奇特之處由電極分配或線性二次（ LQ）設(shè)計(jì)所替代 6， 7。 最后，許多最近的出版物都為非線性 PIP控制描述了一個(gè)方法，它建立在對(duì)隨之的態(tài)獨(dú)立參量（ SDP）模式 8的識(shí)別上。 這里 yk 和 uk 分別是輸出和輸入變量，而 a i xk （ i=1,2, ,n）和 bj xk（ j=1, ,m）是態(tài)獨(dú)立參量。后者假定為一個(gè)非最小狀態(tài)向量 的函數(shù)。 對(duì)于 SDP-PIP控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它通常對(duì)限制模式（ 8）是足夠的，狀態(tài)如。（ 8）中的 NMSS表示是 這里非最小狀態(tài)參量定義如下 而且 是命令輸入 和輸出 之間的積分誤差。 依靠這個(gè)積分誤差狀態(tài)，固有的模式 1伺服機(jī)構(gòu)性能得到引入。為了簡(jiǎn)短， 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 8 這里被省略了但在例 9， 16中被定義。 狀態(tài)變量回饋控制運(yùn)算法則 隨后被定義為 這里 在每一個(gè)采樣距離通過(guò)可電極分配或一個(gè) 線性 Quadratic余弦函數(shù)的最優(yōu)化得到的控制增益向量。關(guān)于后一種方法，最近的研究用一種“凍結(jié)參數(shù)”系統(tǒng)定義為一個(gè) NMSS模式系列的采樣， 去定義 P矩陣 9， 離散時(shí)間代數(shù) Riccatti函數(shù)僅用于修正每一個(gè)采樣距離 。最后，要注明的是當(dāng) NMSS/PIP線性控制環(huán)境由 6得到發(fā)展 ,對(duì)非線性 SDP系統(tǒng)的整個(gè)控制和穩(wěn)定結(jié)果的來(lái)歷是作者對(duì)這個(gè)課題進(jìn)一步的研究。 6.控制設(shè)計(jì) 對(duì)于線性 PIP設(shè)計(jì)，開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)是第一個(gè)為應(yīng)用電壓和最初環(huán)境范圍的操作，全部都建立在一個(gè) 0.11秒的采樣率上。在此情況下， 簡(jiǎn)化精確的工具變數(shù) (SRIV)運(yùn)算法則 17,提出了一個(gè) 采樣時(shí)間延續(xù)的第一指令線性模式 ,見(jiàn) ,yk=a1 yk-1+bT uK-T提供 了一個(gè)對(duì)每一個(gè)聯(lián)接點(diǎn)的近似表示 .這里 yk是聯(lián)接角而 uk是一個(gè)在 1000范圍之內(nèi)的規(guī)則電壓值 ,同時(shí) a1,bT是時(shí)間不變參量 .注意的是臂本質(zhì)上是 作為一個(gè)綜合者，因規(guī)格化的電壓已經(jīng)被校準(zhǔn)以使當(dāng) uk=0時(shí)無(wú)移動(dòng)。事實(shí)上，a1= 1被確定為一個(gè)初值，以使僅僅分子參量 是在實(shí)際中為線性 PIP設(shè)計(jì)而估計(jì)的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 9 圖 3.相對(duì)箍用角輸入要求的 變化 就 浸入角和鏟角聯(lián)接在控制利用線性 PIP方法相關(guān)地表現(xiàn)出簡(jiǎn)單化。既然這樣，運(yùn)算法則處于 PI結(jié)構(gòu)，因此執(zhí)行結(jié)果與利用經(jīng)典頻率方法調(diào)諧的PI運(yùn)算法則是相似的。與將被預(yù)期的一樣， 經(jīng)典的和 PIP兩種方法間的不同是這些聯(lián)接點(diǎn)是定性的。這些不同僅涉及到為將運(yùn)算法則去迎合規(guī)定的控制目標(biāo)而作的相關(guān)放松。 按照，有 回轉(zhuǎn)和箍用聯(lián)接運(yùn)用 PIP方法得到更好地控制因?yàn)椋ㄒ?jiàn)于許多早期出版物）后一種自動(dòng)地運(yùn)用增加的時(shí)間差 9。當(dāng)然，一個(gè)對(duì)于這個(gè)問(wèn)題可選擇的解決方案將會(huì)引入一個(gè) Smith預(yù)報(bào)器進(jìn)入 PI控制組織。研究者們目前正在調(diào)查與 PIP方法相比較的一種方法的相關(guān)精力。 然而，對(duì)于開(kāi)環(huán)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析在上面的線性模式中顯示出了局限性。尤其是， 的值被 10或更多的一個(gè)因素來(lái)改變，依靠于被應(yīng) 用的電壓值，如果圖 3表示出箍用的情形。這里，許多實(shí)驗(yàn)都在一個(gè)范圍內(nèi)的應(yīng)用電壓值內(nèi)操作，在每種情況下， SRIV方法都用于估計(jì)線性模式，圖 3圖示了對(duì) 結(jié)構(gòu)化這些估計(jì)與階式信號(hào)輸入量是相反的（可靠的軌跡表現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的多項(xiàng)式格式）。 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 10 實(shí)際上， SDP分析表現(xiàn)出一個(gè)對(duì)箍用角更合適的模式表現(xiàn)為公式 8的形式， 這里 圖 4：上部：線性 PIP（細(xì)線），非線性 SDP-PIP（粗線）和命令輸入（虛線） 對(duì)應(yīng)于箍用角條，相對(duì)結(jié)構(gòu)的采樣號(hào)。箍用角：相等于控制輸入。 圖 5： 上部：線性 PIP（細(xì)線） ，非線性 SDP-PIP（粗線）和命令輸入（虛線）對(duì)應(yīng)于俯角，相對(duì)結(jié)構(gòu)的采樣號(hào)。箍用角：相等于控制輸入 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 11 這里增益 f0,k,g1,k和 kI,k在每一個(gè)采樣中立即以照一個(gè)預(yù)定的控制器的式樣。這種方法的完整詳細(xì)資料和相對(duì)的俯 角、鏟角和回轉(zhuǎn)聯(lián)接 SDP-PIP 運(yùn)算法則 ，由 Shaban 提出 。 7.執(zhí)行 箍用臂的典型執(zhí)行結(jié)果在圖 4.中表示出來(lái)，這里很明顯 SDP-PIP 運(yùn)算法則比固定的增益有更加精確，線性 PIP 運(yùn)算法則（可者相對(duì)的經(jīng)典 PI 控制器）在控制水平下有發(fā)展了很多。此外，非線性方法產(chǎn)生出了一個(gè)相當(dāng)平滑控制輸入信號(hào) 。 指出的是線性和非線性控制器被設(shè)計(jì)去產(chǎn)生出一個(gè)在理論狀態(tài)下的響應(yīng)的相似速度， 在圖 4 中可以看到的不同就歸于在 b2（圖 3）中的變化，此處僅考慮到在 SDP-PIP 狀態(tài)中。應(yīng)該指出，這個(gè)例子的反應(yīng)時(shí)間已經(jīng)被故意增加到對(duì)精確的線性 PIP 設(shè)計(jì)的實(shí)際限制，只是為了強(qiáng)調(diào)這些不同。 圖 5 是一個(gè)相似的實(shí)驗(yàn)中俯臂的控制。盡管線性與非線性方法之間的不同通常在每一個(gè)聯(lián)接點(diǎn)在檢測(cè)時(shí)都相當(dāng)小，在空中運(yùn)動(dòng)都是孤立的，如圖 5，這些不同在鏟角位置最后在采沙坑中撤離時(shí)會(huì)增加。在這點(diǎn)上，表 1.比較了線性PIP 和 SDP-PIP 兩種方法 的反應(yīng)時(shí)間， 表現(xiàn)出去完成三個(gè)完整溝渠的秒數(shù)，每個(gè)包括 9 個(gè)挖掘過(guò)程。這里，改良的聯(lián)接角控制考慮到了一個(gè)快速的 SDP-PIP設(shè)計(jì)，典型地產(chǎn)生出一個(gè)在挖掘時(shí)間里有 10 的提高 表 1：完成一個(gè)溝渠的時(shí)間 最后，圖 6.圖解了典型的 SDP-PIP 執(zhí)行結(jié)果 ，是鏟子的一個(gè)循環(huán)，顯示了一個(gè)末端受動(dòng)器的 3D 縱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)。這個(gè)圖顯示了鏟在第一低速