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《浙江大学学报(A卷英文版)》2021,(9)
目的:为软体机器人系统提供统一且完整的动力学建模方法,并且基于建立的模型设计控制器,以实现软体机器人的精确位置控制。创新点:1.提出了一种经验非线性模型及其辨识方法,提高了气动软体机器人建模的精度;2.建立了不平衡气动比例阀的准静态流量模型,实现了气动系统的动力学建模;3.基于模型,设计了自适应鲁棒控制器,实现了软体机器人的精确位置控制。方法:1.将传统线性模型的参数设置为位置的函数,使用泰勒展开、系统滤波和最小二乘方法,实现任意阶次的经验非线性模型辨识;2.对不平衡气动比例阀进行阀芯受力分析,推导阀芯位置的准静态方程,进而推导准静态流量模型;3.通过轨迹跟踪对比实验,验证所提出的模型和控制器的有效性。结论:1.实验结果表明,仅使用滑模控制器,就可以实现较高精度的轨迹跟踪,这证明了所提建模方法的有效性;2.使用自适应鲁棒控制器,并在传统滑模控制器的基础上在线更新参数,可以有效提高轨迹跟踪精度。 相似文献
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设计了一类不确定非线性系统的鲁棒输出跟踪控制器,这类非线性系统含有有界干扰项和不确定参数。所设计的控制器在输出状态有界的假设条件下能保证系统输出信号渐近跟踪所期望的信号,并给予了证明。设计方法采用了Backstepping方法。 相似文献
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船舶轨迹跟踪属于广义上的船舶动力定位,具体来说,是船舶在规定的时间内通过轨迹跟踪系统的控制到达原本设定的位置上。回顾近十几年来船舶轨迹跟踪的研究成果,对全驱动船舶与欠驱动船舶研究做了详细的阐述,包括理论分析、数值计算和实验验证等。轨迹跟踪运动模型保持非线性,还考虑附加质量、科氏力和向心力、非线性阻尼以及风浪流外载荷等。船舶的控制系统非常复杂,是轨迹跟踪的关键核心,从反步法到自适应反步法、全状态反馈、输出反馈、滑模控制再到神经网络控制,对船舶轨迹跟踪的控制效果越来越好。轨迹跟踪的稳定性也是研究重点,用李雅普诺夫方法来保证轨迹跟踪效果的稳定。最后,指出目前船舶轨迹跟踪的主要研究方向,为进一步研究作参考。 相似文献
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研究一类具有匹配不确定性,且状态及输出都有多时滞的广义系统的非脆弱鲁棒H∞控制．文中主要用LMI方法和积分不等式,获得系统的非脆弱鲁棒H∞控制器使闭环系统渐近稳定,且满足H∞性能的约束条件γ的时滞相关条件．给出具有加法不确定性控制器的设计方法． 相似文献
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针对受限环境下四旋翼无人飞行器在参数不确定及外部扰动影响下的高性能高度控制问题,设计一种基于复合非线性反馈（CNF）和自适应非光滑轨迹跟踪控制的高度控制方法。通过四旋翼无人飞行器的垂直通道动力学模型分析和变换,将高度轨迹规划问题转换为输入受限的线性系统控制问题,设计CNF控制器实现轨迹生成;建立参数不确定及外部扰动影响下的垂直通道动力学模型,设计一种自适应非光滑轨迹跟踪控制器,并理论证明了闭环系统稳定性。最后,通过仿真实验验证所提出方法的有效性。结果表明,所设计方法能够有效提高参数不确定及外部扰动下的高度控制品质,且简单实用。 相似文献
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非完整轮式移动机器人运动控制系统的设计与实现 总被引：2，自引：0，他引：2
通过对非完整轮式移动机器人运动学模型的分析，以Elmo HARmonica伺服驱动控制器为核心，设计了轮式移动机器人的运动控制系统。基于Visual C 和OpenGL平台开发了轮式移动机器人轨迹跟踪仿真系统，并进行了轨迹跟踪的仿真试验，取得了满意的控制效果。实验结果表明了运动控制系统设计的有效性。 相似文献
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提出一种简单的控制方式,与传统的汽车列车轨迹跟踪方式相比较,这种控制方式并非通过单纯操纵牵引车转角控制汽车列车的轨迹跟踪,而是采用控制汽车列车的折角达到汽车列车系统的稳定,进而使得汽车列车具有良好的轨迹跟踪性.通过模型试验平台的实验,证明了该控制方式的稳定性. 相似文献
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郑玲 《重庆大学学报(英文版)》2003,2(1)
~~under the sliding mode controller. It shows that the sliding mode controller yield almost perfect tracking to the reference model. It can be seen in Fig.6 that the acceleration of sprung mass under sliding mode controller is controlled within ?.7 m/s2. Fig.7 shows the robustness and stability of the sliding mode controller to the parameter variations of the system to be controlled, in this case, a relative decrease of 10 % in the sprung mass and a relative increase of 15 % in the stiffness o… 相似文献
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A new sliding mode controller for semi-active suspension system with magnetorheological (MR) damper is presented in this paper. In the proposed sliding mode controller, a semi-active suspension based on the skyhook damper system is chosen as the reference model to be followed, and the control law is so determined that the asymptotically stable error dynamics occurs between the controlled state and the reference model state. Numerical simulations are carried out to study the performance of the new sliding mode controller. The results show that the proposed controller yields almost perfect tracking to the reference model and has a high robustness against model parameter uncertainties and disturbances. 相似文献
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陈丽 《邢台职业技术学院学报》2003,20(5):54-57
本提出了一种新颖的鲁棒自适应分散控制策略，用于不确定性机器人的轨迹跟踪，该控制器结构非常简单，由PD 非线性反馈构成，仅需要了解各关节输出的位置及速度状态，避免了对加速度的测量，有效的克服了通常难于建模的摩擦力和外部扰动的影响，最后保证全局渐近稳定．二连杆机器人的仿真研究证明了该策略的有效性． 相似文献
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ZHU Xiao-cong TAO Guo-liang CAO Jian 《浙江大学学报(A卷英文版)》2007,8(12):1928-1937
This paper presents a pressure observer based adaptive robust controller (POARC) for posture trajectory tracking of a parallel manipulator driven by three pneumatic muscles without pressure sensors. Due to model errors of the static forces and friction forces of pneumatic muscles, simplified average flow rate characteristics of valves, unknown disturbances of entire system, and unmeasured pressures, there exist rather severe parametric uncertainties, nonlinear uncertainties and dynamic uncertainties in modeling of the parallel manipulator. A nonlinear pressure observer is constructed to estimate unknown pressures on the basis of a single-input-single-output (SISO) decoupling model that is simplified from the actual multiple-input-multiple-output (MIMO) coupling model of the parallel manipulator. Then, an adaptive robust controller integrated with the pressure observer is developed to accomplish high precision posture trajectory tracking of the parallel manipulator. The experimental results indicate that the system with the proposed POARC not only achieves good control accuracy and smooth movement but also maintains robustness to disturbances. 相似文献
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受未知环境约束的位控操作机器人臂阻抗力控制 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种面向位控操作机器人臂的阻抗力控制策略．利用在线力反馈数据对未知约束环境的形状进行估计以获得接触点处的环境切矢和法矢，根据该切矢和法矢实时生成目标阻抗模型的虚拟参考运动轨迹，在力误差信号的驱动下由目标阻抗模型产生机器人的指令运动轨迹，通过跟踪该指令运动轨迹机器人臂能够保持和未知约束环境的接触跟踪并将力误差限制在可接受的范围之内，力误差信号的动态行为与目标阻抗模型一致．为了验证控制策略的未知约束环境跟踪能力和力控制能力，以一个三杆平面机器人为例进行了计算机仿真，并在Adept-3精密装配机器人上进行了玻璃灯泡表面恒力跟踪的实验研究，仿真和实验结果表明中提出的策略具有很好的未知表面跟踪和力控制能力． 相似文献
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A dynamic velocity feed-forward compensation control (DVFCC) approach with RBF neural network (RBF-NN) dynamic model identification was presented for the adaptive trajectory tracking of industrial robots.The proposed control approach combined the advantages of traditional feedback closed-loop position control and computed torque control based on inverse dynamic model.The feed-forward compensator used a nominal robot dynamics as accurate dynamic model and on-line identification with RBF-NN as uncertain part to improve dynamic modeling accuracy.The proposed compensation was applied as velocity feed-forward by an inverse velocity controller that can convert torque signal into velocity in the standard industrial controller.Then,the need for a torque control interface was avoided in the real-time dynamic control of industrial robot.The simulations and experiments were carried out on a gas cutting manipulator.The results show that the proposed control approach can reduce steady-state error,suppress overshoot and enhance tracking accuracy and efficiency in joint space and Cartesian space,especially under highspeed condition. 相似文献
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根据Routh-Hurwitz准则判断Chen-Lee混沌系统平衡点的稳定性,并设计简单的反馈控制将系统的混沌状态控制到稳定状态。采用线性反馈控制实现了驱动-响应Chen-Lee混沌系统间的混沌同步。数值模拟验证了该方法是可行的。 相似文献
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双目定位跟踪系统涉及到的关键技术有摄像机标定、立体匹配和三维重建等.在三维重建阶段,利用匹配的结果采用最小二乘法计算定位标靶上标记的三维坐标.实验结果表明,在现有条件下,双目定位跟踪系统的定位精度比较高,相对误差在1%以内;基于此定位跟踪系统,能够初步准确完成对经络的三维定位和实时显示,为临床诊断治疗和基础教学提供直观的分析依据. 相似文献