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1.
以多刚体动力学理论为基础,推导了自由漂浮状态双臂空间机器人系统的动量矩守恒关系,转化为系统状态方程;结合基于实数编码的遗传算法实现了双臂空间机器人姿态、关节协调运动的近似最优控制算法.通过控制双臂空间机器人的关节运动,可以同时获得载体姿态及机械臂关节期望的终了位置.仿真算例验证了算法的有效性. 相似文献
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在PD策略的计算力矩法基础上,讨论了系统参数不确定的空间机械臂系统的控制问题.针对空间机械臂载体的位置不受控制,姿态受控制的情况下,对系统动量守恒关系进行了分析,得到了空间机械臂的系统动力学方程.采用PD策略的计算力矩法,考虑协调参数的不确定性,得到了系统的闭环动态误差方程.在此基础上提出了一种基于RBF神经网络的补偿学习控制方法,设计了具有不确定性的自由漂浮空间机械臂关节空间的补偿控制方案.将基于神经网络的补偿学习控制与计算力矩法相结合,利用进化学习来消除系统参数不确定性而造成的轨迹跟踪不准确的问题,实现了对空间机械臂关节空间内的轨迹跟踪控制.数值仿真的结果验证了该方法的有效性. 相似文献
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讨论了具有不确定性的漂浮基空间机器人系统的控制问题.在载体位置不控、姿态受控情况下,结合系统动量守恒关系对系统进行了运动学、动力学的分析,得到了漂浮基空间机器人的系统动力学方程.由系统的闭环动态误差方程,设计了漂浮基空间机器人的控制方案,提出了一种补偿学习控制方法,给出了漂浮基空间机器人系统的数值仿真,验证了该方法的有效性. 相似文献
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讨论了在输入力矩受限情况下,载体位置、姿态均不受控制的漂浮基空间机械臂系统的鲁棒自适应控制问题．建立了系统的动力学方程,并借助增广变量法,成功地克服了空间机械臂系统鲁棒自适应控制方案设计的难点,设计了一种增广鲁棒自适应控制器,并应用李雅普诺夫直接方法对控制方案的渐进稳定性条件作了证明．通过系统数值仿真,证实了控制方法的有效性． 相似文献
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陈力 《商丘师范学院学报》2000,16(4):21-25
讨论了载体位置不受控制的带滑移铰两杆空间机械臂本体与末端抓手协调运动的控制问题。结合系统动量守恒系统我们导出了系统的动力学方程以及机械臂末端抓手的线速度与关节铰速度间的动力学Ｊａｃｏｂｉ关系。 相似文献
6.
讨论了基于BackStepping方法,载体位置与姿态均不受控制的双臂空间机器人跟踪惯性空间期望轨迹的控制问题．首先基于拉格朗日第二类方法,结合系统动量（动量矩）守恒关系,推导得到了系统动力学方程,并转化为系统状态方程．基于Backstepping方法,针对具有不确定性的双臂空间机器人系统,设计了鲁棒自适应神经网络控制规律,保证了具有不确定性的双臂空间机器人系统末端手爪在惯性空间跟踪期望轨迹的控制．仿真实验证明了该方法的有效性． 相似文献
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8.
为了快速实现柔性机械臂的精确定位,减小机械臂移动过程中的抖动,本文利用Lagrange方法建立了柔性机械臂的动力学模型,并在此基础上利用线性二次最优控制LQR（Linear Quadratic Regula-tor）方法设计了机械臂快速定位控制器.在LabVIEW虚拟仪器软件中进行了仿真实验验证,结果表明：利用 LQR方法控制的机械臂系统响应更快,能更快地到达目标位置,速度提高约2.8倍,大幅减小了达到稳态的时间,同时削弱了运动过程中产生的抖动,机械臂的整体性能得到提高. 相似文献
9.
讨论空间机械臂逆动力学路径规划问题．对于给定负载运动始末位置情形，采用无扰曲线变轨法和Pontryagin方法得到载体姿态扰动的优化路径．文中附有算例． 相似文献
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《实验室研究与探索》2018,(11)
利用Matlab/Simulink软件设计机械臂控制系统仿真实验,包括机械臂模型、轨迹规划、逆动力学控制和运动学。以两自由度机械臂为研究对象,根据动力学方程建立机械臂模型。采用5阶多项式进行轨迹规划,并采用逆动力学进行机械臂的控制。通过运动学获取各个关节的位置坐标,动态的显示机械臂的运动过程。该仿真实验能够加深学生对机器人动力学、运动学和控制等理论的理解,有利于培养学生的实际编程能力,激发学生的学习热情。 相似文献
11.
Mathematical modelling of translational motion of rail-guided cart with suspended payload 总被引：1，自引：0，他引：1
MITREV Rosen 《浙江大学学报(A卷英文版)》2007,8(9):1395-1400
In this paper modelling of the translational motion of transportation rail-guided cart with rope suspended payload is considered. The linearly moving cart,driven by a travel mechanism,is modelled as a discrete six degrees of freedom (DOF) dynamic system. The hoisting mechanism for lowering and lifting the payload is considered and is included in the dynamic model as one DOF system. Differential equations of motion of the cart elements are derived using Lagrangian dynamics and are solved for a set of real-life constant parameters of the cart. A two-sided interaction was observed between the swinging payload and the travel mechanism. Results for kinematical and force parameters of the system are obtained. A verification of the proposed model was conducted. 相似文献
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无标定情况下的视觉定位是机器人视觉伺服领域的热点和难点。提出一种基于快速自适应滤波的机器人无标定手眼协调方法。首先根据机器人三维基坐标建立运动空间和图像特征空间的微分映射关系,在不预先标定视觉传感器与机器人参数情况下,设计一个直接估计增益矩阵 Kk 的自适应滤波器,在线辨识图像雅可比矩阵。采用最小二乘法获得状态估计的初始值,在此基础上设计视觉控制器和计算运动控制量。在 MAT?LAB 环境下建立机器人手眼协调控制系统仿真模型,将该方法用于观测噪声统计特性未知情况下的定位反馈,并对机器人空间螺旋运动的跟踪情况进行分析。实验结果表明,该自适应滤波器能够完成不规则环境下视觉引导的追踪任务,定位效果优于常规卡尔曼滤波和 Sage-Husa 自适应滤波,具有较强的鲁棒性。 相似文献
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在人与机器人协调的过程中,控制系统不仅要考虑运动轨迹的位置精度,还要考虑人和机器人与环境接触的灵活性和平滑性。针对柔性多关节机器人动力学前馈的方法进行了研究,使得机器人可以快速、准确地移动到指定位置,控制精度高。提出了一种阻抗控制算法,通过调节机器人末端的阻抗来实现机器人的柔顺控制。依靠动力学的控制策略可以通过调整目标阻抗参数使机器人适应环境。通过对算法的有效性进行仿真验证,该算法可以改善大多数柔性串联机器人的运动控制问题,并且不涉及降低性能以适应操作和控制。 相似文献
14.
周文军 《南宁职业技术学院学报》2014,(3):97-100
运动控制技术涵盖了几乎所有的工业领域,在各种复杂的场合中已有成熟的运动控制器,但其成本高,且不易系统集成,对于低速空间运动等小型控制系统并不合适。基于单片机直接控制各轴速度以实现空间运动的编程方法可满足该类小型控制系统的需求,用该方法制作的一种多轴运动控制器,其可移植性好,系统集成容易,成本低廉。试验表明该方法控制效果良好。 相似文献
15.
Rotor systems supported by angular contact ball bearings are complicated due to nonlinear Hertzian contact force. In this paper, nonlinear bearing forces of ball bearing under five-dimensional loads are given, and 5-DOF dynamic equations of a rigid rotor ball bearing system are established. Continuation-shooting algorithm for periodic solutions of the nonlinear non-autonomous dynamic system and Floquet multipliers of the system are used. Furthermore, the bifurcation and stability of the periodic motion of the system in different parametric domains are also studied. Results show that the bifurcation and stability of period-1 motion vary with structural parameters and operating parameters of the rigid rotor ball bearing system. Avoidance of unbalanced force and bending moment, appropriate initial contact angle, axial load and damping factor help enhance the unstable rotating speed of period-1 motion. 相似文献
16.
In this study a new dynamic model of a rotor system is established based on the Hamilton principle and the finite element method (FEM). We analyze the dynamic behavior of the rotor system with the coupled effects of the nonlinear oil film force, the nonlinear seal force, and the mass eccentricity of the disk. The equations of the motion are solved effectively using the fourth order Runge-Kutta method in MATLAB. The dynamic behavior of the system is illustrated by bifurcation diagrams, largest Lyapunov exponents, phase trajectory diagrams, and Poincaré maps. The numerical results show that the rotational speed of the rotor, the pressure drop in the seal, the seal length, the seal clearance, and the mass eccentricity of the disk are the key parameters that significantly affect the dynamic characteristics of the rotor system. The motion of the rotor system exhibits complex types of periodic, quasi-periodic, double-periodic, multi-periodic, and chaotic vibrations. This analysis can be used to guide the design of seal parameters and to diagnose the vibration of rotor/bearing/seal systems. 相似文献
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The random wave load is applied to dynamic response analysis of circular caisson breakwater. The motion process of circular caisson breakwater is classified as rotation motion mode and rotation-and-sliding motion mode. The dynamic model system composed of damper-antislider to control the lateral sliding is introduced, and corresponding dynamic equations of two motion modes are established. The formulas to calculate added mass and new conversion relation of the unit rotational stiffness coefficient are put forward according to the characteristic of the circular caisson breakwater. An engineering case is calculated by a program compiled in Fortran language using proposed dynamic model and method. The validity of the model is calibrated. 相似文献
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许明华 《福建工程学院学报》2012,(3):245-249
柴油发电机调速器稳定性主要取决于柴油发电机调速系统的转速响应特性。文章分析了柴油机发电机调速特性,建立了柴油发电机调速系统的数学模型,得到柴油机调速系统参数表达式。应用现代控制理论,进行控制器的选择,分析比较闭环状态反馈极点配置控制器和最优控制策略LQR控制器,以完善调速器参数。通过仿真系统状态在阶跃响应和参数摄动时响应曲线,分析比较仿真结果,结果显示该设计的发电机调速系统具有更好的动态性能,并且改善了系统频率的稳定性。 相似文献
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为了得到高品质的系统输出,提出了基于遗传算法的自适应控制系统的设计方法。以自适应控制器的每个控制量、状态参数、输出量等作为基因,在问题的状态空间内进行并行的启发式优化搜索,根据这些基因构成的染色体估计系统输出量。这种方法适用于非线性动态系统中多参数、多约束条件的最优控制。 相似文献