Abstract
本論文主要在探討有關於固執（holonomic）及非固執 nonholonomic）約束的機械系統在設備不確定及外在雜訊干擾的情況下之適應追蹤控制設計問題。基於H∞性能的指標下，動態的狀態回授追蹤控制設計及輸出回授控制設計將被同時提出。 H∞控制技術、適應控制法則及通用型的近似方法將組合以利解決所提出的追蹤控制問題。在處理只有位置量測可利用之輸出回授問題時，以觀測器為基礎之控制設計將首次被引用。本論文之主要結果概述如下：第一、當機械系統的動態模式完全可知時，一個簡單的靜態回授控制設計及動態輸出回授控制設計將被提出。在這種情況下，受約束機械系統之運動軌跡及約束力將收斂到預設的軌跡。第二、假如機械系統的動態模式為不可知但數學架構完全可知，則傳統的動態回授控制器將被提出，如此，一個先前指定的 H∞追蹤性能可達成；也就是說，閉迴路系統的所有變數是有界的以及外在干擾在追蹤誤差的影響可衰減到任意預設的值。第三、假如機械系統的動態模式完全不可知，則通用型的近似系統（如模糊邏輯系統及類神經網路系統）將應用於學習未確定動態之行為。根據所設計的近似器，智慧型的適應回授控制器將被提出，如此，智慧型適應控制系統之穩定性可被保證以及有關近似誤差及外在干擾在追蹤誤差之影響可衰減到預設的值；亦即，達到H∞追蹤性能指標。第四、在只有位置量測可利用的情況時，一個線性且減化階次的觀測器將被利用來預估缺乏的速度訊號。第五、在智慧型控制設計及回授控制設計情況下，當參數調整器被關閉時，閉迴路系統的所有變數仍可保持有界且軌跡誤差可收斂至平衡點附近。最後，有關於受限於圓周路徑的兩軸機械臂及在一平面上滑動且不打滑的垂直輪子之電腦模擬結果將提出來說明所設計之控制法則。