增益排程

增益排程是一種很實用的技巧，用來控制那些行為隨所處位置或所做動作而大幅變化的機器人。控制器修正力度的大小由一組叫作增益的數字決定——把它調大，機器人反應就更猛；調小，反應就更柔和。麻煩在於：當機械臂收攏、貼近底座時感覺恰到好處的一組固定增益，到了機械臂遠遠伸展開時卻可能顯得遲鈍、甚至發抖，因為伸展開的手臂擺動起來慣性大得多。增益排程的辦法，是同時備好幾套不同的增益，並根據情況在它們之間切換。

所謂「排程」，其實就是一張查找表或圖表，規定在哪個工作區域該用哪一套增益。控制器測量一個排程變量——某個容易讀取、能表明當前處於哪種工況的量，比如關節角度、手臂伸展程度、負載重量或車速——然後選用（或平滑地混合）為那個區域調好的增益。這就像自行車的變速檔：上陡坡用低檔，平路巡航用高檔，隨著地形變化而換檔，而不是逼著一個檔位包辦一切。

這是處理非線性系統最古老、最常用的方法之一，因為每一套單獨的增益都可以用簡單、人們充分瞭解的線性工具來設計，而排程只是把這些局部設計縫合起來，覆蓋整個工作範圍。最需要小心的是「接縫處」：如果跨越區域時增益跳變得太突然，機器人可能會猛地一頓，所以工程師通常會讓增益逐漸過渡，並檢查系統在區域之間的各處都保持穩定。