《表1 波动半径为0.2时控制效果对比(2 000次仿真均值)》

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《凿岩机器人钻臂GPC-PID双模控制》

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取2 s之后目标值与实际值的平均偏差为观察对象，对PID、GPC以及双模控制进行对比，如图5所示。PID和GPC仅起对比作用，两者控制效果除受随机噪声影响出现小幅波动外与波动半径无关。当设定自校正参数波动区间半径小于0.1时，双模控制的平均偏差随区间半径的增加而减小，0.1～0.2之间平均偏差基本稳定在0.001 67左右，之后随半径的增加而增大，但增加至0.8后控制效果即趋近于GPC，实验结果与分析相一致。此外，从图中可以看出，合理的设置自校正参数波动半径，可以在GPC控制效果不佳时及时切换至PID模式，避免因预测步长不足而出现的部分控制效果不佳现象，从而有效减少跟踪偏差，提高控制效果。波动半径为0.2时控制效果对比如表2所示。