15、时滞下触觉系统的稳定控制方法解析

时滞下触觉系统的稳定控制方法解析

在当今的科技领域，触觉系统的应用越来越广泛，尤其是在虚拟现实、远程操作等领域。然而，通信网络中的时滞问题常常会影响触觉系统的稳定性和性能。本文将详细介绍几种用于稳定时滞下触觉系统的方法，包括输出限制方法、模型增强方法以及基于输入到状态稳定（ISS）的控制方法。

输出限制方法

输出限制方法是一种用于稳定时滞下触觉系统的基本方法。其核心思想是通过对力的大小进行限制，确保系统在时滞情况下仍能保持稳定。

首先，定义了一些关键参数：
- ( \alpha(n) = u_c^T(n) B^{-1}(n) u_c(n) )，其中 ( u_c(n) ) 是 ( F_c(n) ) 的单位向量。
- ( F_m(n) = F_e(n - T_d) = f_m(n) u_m(n) )，这里 ( f_m(n) ) 和 ( u_m(n) ) 分别是 ( F_m(n) ) 的大小和单位向量， ( T_d ) 表示通信网络中的时滞。

控制律为 ( F_c(n) = f_c(n) u_c(n) )，其中 ( f_c(n) ) 和 ( u_c(n) ) 分别是 ( F_c(n) ) 的大小和单位向量，且 ( u_c(n) = u_m(n) )。

边界律如下：
- 如果 ( f_m(n) > f_{c\max}(n) )，则 ( f_c(n) = f_{c\max}(n) )；
- 如果 ( f_c(n) < f_{c\min}(n) )，则 ( f_c(n) = f_{c\min}(n) )；
- 否则 ( f_c(n) = f_m(n) )。

其中， ( f