第2章　反馈线性化

根据机器人的多重旋转能力，可以将其考虑为强非线性系统。本章将着眼于设计非线性控制器，以约束机器人的状态向量，使机器人沿着一个固定的前向路径行进或保持在其工作空间内的指定区域。线性方法提供了一种通用方法，但是却仅限于在状态空间内某一点的邻域内[KAI 80，JAU 15]。与线性方法相比，非线性方法仅适用于有限类型的系统之中，但是这类方法却能扩大系统的有效工作范围。实际上，并没有全局稳定非线性系统的通用性方法[KHA 02]，但是却有许多能够应用于特定情况的方法[SLO91 FAN 01]。本章旨在介绍众多具有代表性的理论方法中的一种（而之后的章节将着眼于更为实用的方法），即反馈线性化，它需要关于机器人的精确可靠的状态机制知识。在此所考虑的机器人均是机械系统，其建模可参考文献[JAU 05]。在本章中，均假设系统的状态向量是完全已知的，但实际上，必须通过传感器测量值对其进行近似计算。第7章将会介绍如何进行这类近似计算。