检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李剑东合肥工业大学

学位级别：硕士

随着数字化与智能化席卷而来,欠驱动机械系统在机器人、航空航天、深海探测和交通运输等领域发挥了越来越重要的作用。相较于全驱动机械系统,欠驱动系统在保持相同自由度的情况下具有更灵活的结构,欠驱动控制研究可以有效处理驱动机构... 详细信息

随着数字化与智能化席卷而来,欠驱动机械系统在机器人、航空航天、深海探测和交通运输等领域发挥了越来越重要的作用。相较于全驱动机械系统,欠驱动系统在保持相同自由度的情况下具有更灵活的结构,欠驱动控制研究可以有效处理驱动机构损坏情况,或抑制由于系统本身欠驱动特性所带来的弊端,增强系统安全性和可靠性。欠驱动系统存在包括动态模型误差、参数不确定性和外部干扰导致的不确定性,因此,探索系统的不确定性,有效处理输入空间的降维问题,实现欠驱动机械系统的高精度控制,具有较大的应用价值和研究意义。本文针对考虑不确定性的欠驱动机械系统动力学控制问题提出了新的解决思路,利用模糊集理论描述不确定性,不确定性可能是时变的但有界的,建立模糊动力学系统并提出基于轨迹跟踪的鲁棒控制算法,最小化基于模糊信息的性能指标,寻求鲁棒控制的优化设计,通过数值仿真和实验研究验证所提控制算法的有效性。控制器没有基于IF-THEN规则,使得欠驱动机械系统在基于模糊信息的最优控制的基础上获得确定性的系统响应。本文主要研究内容和成果如下:首先,介绍了欠驱动机械系统的研究背景和研究现状,研究了模糊集合的基本定义与基本运算,研究了时变系统的平衡点定义及其Lyapunov定理,引入了极限有界的概念,利用Lyapunov函数分析了系统的稳定条件,为控制器设计提供理论准备。其次,根据不确定性信息探索欠驱动机械系统的模糊描述,建立了模糊欠驱动机械系统动力学模型,提出了基于轨迹跟踪的鲁棒控制器,根据Lyapunov-Minimax方法验证控制器的稳定性,保证了欠驱动系统确定性的系统响应,控制器是确定性而不是基于IF-THEN规则。然后,基于模糊不确定性信息提出模糊系统性能指标,性能指标包含模糊系统平均性能和控制成本,通过最小化性能指标,构造鲁棒控制的约束优化设计问题,证明了约束优化问题有解且唯一,求得解的解析形式。以倒立摆系统为对象进行数值仿真研究,对比了不同控制器的控制效果。最后,借助快速控制原型DSP控制器和MATLAB/Simulink,设计了直线电机一级倒立摆实验平台,搭建最优鲁棒控制算法Simulink模型,对比其他控制算法,完成了稳摆控制与抗干扰实验研究,验证了本文所提控制算法的有效性和可行性。

关键词：欠驱动机械系统模糊不确定性鲁棒控制模糊优化设计轨迹跟踪控制

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具有等式与不等式伺服约束的欠驱动机械系统约束跟随控制研究

具有等式与不等式伺服约束的欠驱动机械系统约束跟随控制研究

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第十二届多体动力学与控制暨第七届航天动力学与控制和第十五届全国分析力学联合学术会议

作者：尹辉湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

大量现代智能装备被设计为欠驱动机械系统,如何控制此类系统一直是动力学与控制领域的热点与难点问题。实际工程中欠驱动机械系统不可避免地受到各类运动约束,因此须发展可有效处理约束的控制设计方法。运动约束可分为被动约束与伺服约... 详细信息

大量现代智能装备被设计为欠驱动机械系统,如何控制此类系统一直是动力学与控制领域的热点与难点问题。实际工程中欠驱动机械系统不可避免地受到各类运动约束,因此须发展可有效处理约束的控制设计方法。运动约束可分为被动约束与伺服约束,其中被动约束由环境提供约束力,应在动力学建模阶段处理;而伺服约束由控制提供约束力,应在控制设计阶段处理。因此,本研究考虑伺服约束,并将其分为等式(如参考轨迹)与不等式(如防碰撞安全约束)伺服约束,提出一种欠驱动机械系统约束跟随控制设计方法。该方法从欠驱动机械系统动力学模型出发,分两步实现。第一,仅考虑等式伺服约束,运用约束跟随控制方法推导出基于动力学模型的状态反馈控制律;第二,进一步考虑不等式伺服约束,通过状态变量转换将不等式伺服约束整合到等式伺服约束中,得到新的等式约束;并将动力学模型做相应的状态变量转换,得到新的动力学模型;再基于新的等式约束、新的动力学模型,结合第一步所述的约束跟随控制设计方法,推导出可同时处理等式与不等式伺服约束的欠驱动机械系统约束跟随控制律,并给出严格的稳定性证明。所提出方法继承约束跟随控制的优点,无需任何近似(如线性化、非线性消除等),且能保证控制力温和。以计算机仿真为手段,采用欠驱动平面垂直起降飞行器、欠驱动二轮移动机器人验证所提出方法的有效性。

关键词：欠驱动机械系统伺服约束约束跟随控制

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一种模糊不确定欠驱动机械系统可能性鲁棒控制方法

一种模糊不确定欠驱动机械系统可能性鲁棒控制方法

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：尹辉湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

现代智能装备普遍设计为欠驱动机械系统,但不确定性始终制约着此类系统控制性能的提升。另一方面,经典概率理论在量化复杂机械系统不确定性时面临样本充裕等基本假设与前提难以满足的问题。本研究利用模糊集理论量化欠驱动机械系统不确... 详细信息

现代智能装备普遍设计为欠驱动机械系统,但不确定性始终制约着此类系统控制性能的提升。另一方面,经典概率理论在量化复杂机械系统不确定性时面临样本充裕等基本假设与前提难以满足的问题。本研究利用模糊集理论量化欠驱动机械系统不确定性,基于可能性理论提出一种新型不确定欠驱动机械系统鲁棒控制设计框架;其中,控制目标被表示为完整/非完整伺服约束(不同于被动约束),因此为约束跟随控制。首先,提出基于可能性理论的Lyapunov稳定性分析(Possibility-based Lyapunov analysis, PBLSA),允许舍弃取值大但可能性低的不确定性,降低分析的保守性,可视为传统Lyapunov稳定性分析的一种模糊化推广;其次,基于PBLSA设计了一套欠驱动机械系统鲁棒约束跟随控制,该控制并未使用传统的IF-THEN规则,在可能性范畴内达到近似约束跟随效果;最后,对上述控制的参数予以优化,得到解析的最优控制参数。以带旋转作动器的平动振荡器为对象,对所提出方法予以试验验证,分析讨论了方法的可行性、有效性、以及优越性。

关键词：欠驱动机械系统鲁棒控制方法 Lyapunov

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欠驱动机械系统的自适应控制

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国外科技新书评介 2015年第8期 18-18页

作者： An-Chyau Huang 吴永礼不详中国科学院力学研究所

本书介绍一类单输入欠驱动机械系统的自适应控制的最近进展。一个欠驱动系统是机械系统由执行机构少于其自由度的系统。因为某些运动自由度不是直接由执行机构控制的，通常是具有挑战性的。然而，许多现实生活系统是欠驱动的，因此研究... 详细信息

本书介绍一类单输入欠驱动机械系统的自适应控制的最近进展。一个欠驱动系统是机械系统由执行机构少于其自由度的系统。因为某些运动自由度不是直接由执行机构控制的，通常是具有挑战性的。然而，许多现实生活系统是欠驱动的，因此研究其控制器的设计是非常重要的。众所周知，欠驱动系统的欠驱动动力学是独一无二的，每一个特定的控制方案需要稳定的闭环系统。

关键词：欠驱动机械系统自适应控制欠驱动系统运动自由度执行机构机构控制闭环系统控制方案

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一类欠驱动机械系统的起摆控制方法研究

一类欠驱动机械系统的起摆控制方法研究

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作者：夏德银东北大学

学位级别：博士

欠驱动机械系统是一类控制输入变量个数少于系统自由度的非线性系统,具有强非线性和强耦合特性。因为欠驱动部分不能直接控制,所以一般的光滑反馈控制方法对这样的系统是无效的。欠驱动机械系统广泛存在于机器人系统、空间飞行器系统、... 详细信息

欠驱动机械系统是一类控制输入变量个数少于系统自由度的非线性系统,具有强非线性和强耦合特性。因为欠驱动部分不能直接控制,所以一般的光滑反馈控制方法对这样的系统是无效的。欠驱动机械系统广泛存在于机器人系统、空间飞行器系统、航海系统、柔性系统以及机车系统中。近年来,由于实际应用的需要,欠驱动机械系统控制问题已经逐渐成为非线性控制领域的研究热点之一。虽然欠驱动机械系统有很多类型,但是Pendubot系统结构复杂,具有较强非线性和耦合性,控制困难,实现其控制对其它欠驱动机械系统控制也具有比较好的借鉴意义。因此本文以Pendubot为研究对象,进行了相关控制算法研究。Pendubot是一个单输入两输出欠驱动平面机器人。与直线摆和旋转摆不同,它具有一些旋转耦合特性。例如,在直线摆和旋转摆系统中,其动力学模型在任意工作点的线性化模型都是相同和可控的。但是Pendubot系统在各个工作点的线性化模型是不同的,并且有些是不可控的。Pendubot控制主要分为起摆控制和平衡控制,其中,起摆控制是Pendubot控制的难点,现在已有的起摆控制算法大多具有以下几个问题：(1)控制器设计未考虑摩擦的影响,因此提出的控制方法需要多次摆动驱动臂;(2)控制器设计基于精确动力学模型,控制算法复杂,而且提出的控制方法只停留于仿真。针对上述问题,本文以Pendubot实际系统为对象,开展了一类欠驱动机械系统的起摆控制方法研究,取得主要成果如下：(1)当Pendubot的控制目标为最高不稳定平衡位置时,为了消除系统摩擦产生的扰动影响,本文设计了神经网络补偿器；为了消除基于能量控制器的奇异性,通过构造适当能量评价函数,给出了基于奇异避免的能量控制器。在此基础上,提出了基于神经网络补偿摩擦的能量控制器,并对闭环系统进行了稳定性和收敛性分析。仿真结果表明,与已有的欠驱动平面机器人的控制器相比,本文提出的控制器使得Pendubot较短时间内一次摆起到控制目标。(2)当Pendubot的控制目标为非平衡位置时,由于重力影响,系统摩擦力特性变得更加复杂,为了消除系统摩擦产生的扰动影响,本文设计了模糊神经网络补偿器。结合基于奇异避免的能量控制器,提出了基于模糊神经网络补偿摩擦的能量控制器,并对闭环系统进行了稳定性和收敛性分析。仿真结果表明,比基于神经网络补偿摩擦的能量控制器具有更好的控制性能。(3)建立了一个三自由度欠驱动平面机器人的动态模型,当控制目标为最高不稳定平衡位置时,本文设计了模糊神经网络摩擦补偿器和基于奇异避免的能量控制器。在此基础上,提出了基于模糊神经网络补偿摩擦的能量控制器,并对闭环系统进行了稳定性和收敛性分析。仿真结果表明,本文所提出的控制器使得三自由度欠驱动平面机器人较短时间内一次摆起到控制目标。(4)采用Pendubot实际系统,开展了所提出控制方法的实验研究。当Pendubot的控制目标为最高不稳定平衡位置时,实验结果表明,与已有的欠驱动平面机器人的控制器相比,本文提出的控制器使得Pendubot具有更高的起摆控制成功率；当Pendubot的控制目标为非平衡位置时,实验结果表明,基于模糊神经网络补偿摩擦的能量控制器比基于神经网络补偿摩擦的能量控制器具有更好的控制性能。

关键词：欠驱动机械系统起摆控制平衡控制模糊神经网络平面机器人

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欠驱动机械系统的分析和控制

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国外科技新书评介 2014年第12期 14-14页

作者：吴永礼中国科学院力学研究所

太空飞行器的大气飞行能力和质量是基于空气动力学数据来评估的。一个完整的气动数据库将包含纵向和横向运动的静态系数和相关动力!学系数。在本书中考虑了27个飞行器的空气动力学数据，这些数据集应用以下程序工具：半经验设计、半经... 详细信息

太空飞行器的大气飞行能力和质量是基于空气动力学数据来评估的。一个完整的气动数据库将包含纵向和横向运动的静态系数和相关动力!学系数。在本书中考虑了27个飞行器的空气动力学数据，这些数据集应用以下程序工具：半经验设计、半经验设计方法、风洞测试。飞行力学需要很多变量的函数作为气动系数，对于一个特定的飞行操作需要空气动力系数的分配，在一个特定轨迹点就是一个空气动力学模型。本书描述了如何建立这样的模型。

关键词：欠驱动机械系统空气动力系数动力学数据太空飞行器动力学模型控制气动数据库飞行能力

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基于离散时间输出调节方法的二级倒立摆跟踪控制

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控制理论与应用 2024年

作者：张文军平兆武黄云志葛锁良卢俊国合肥工业大学电气与自动化工程学院工业自动化安徽省工程技术研究中心上海交通大学自动化系

二级倒立摆是一种典型的多变量、非线性、欠驱动机械系统.同时,小车和导轨之间存在时变的摩擦力.因此,二级倒立摆的高精度跟踪控制问题具有一定的挑战性.为了解决时变参考信号下二级倒立摆的跟踪控制问题,本文基于近似离散时间输出调节... 详细信息

二级倒立摆是一种典型的多变量、非线性、欠驱动机械系统.同时,小车和导轨之间存在时变的摩擦力.因此,二级倒立摆的高精度跟踪控制问题具有一定的挑战性.为了解决时变参考信号下二级倒立摆的跟踪控制问题,本文基于近似离散时间输出调节理论提出了一种带有自适应摩擦补偿的三阶控制器.首先,采用基于近似离散时间输出调节理论的多项式近似方法设计了一个三阶控制器来实现无摩擦情况下二级倒立摆的跟踪控制;其次,考虑到小车与导轨之间存在的摩擦力会影响系统的跟踪性能,本文设计了一个自适应摩擦补偿器,并将其与三阶控制器相结合,形成最后的控制方案.实验结果表明,本文所提出的控制算法具有良好的跟踪性能.

关键词：二级倒立摆跟踪控制输出调节摩擦补偿欠驱动机械系统

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欠驱动机械系统的运动控制研究

欠驱动机械系统的运动控制研究

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作者：张安彩中南大学

学位级别：博士

欠驱动机械系统是指驱动器个数少于自由度个数的机械系统。与全驱动机械系统相比,驱动器个数的减少使得这类系统具有重量轻、能耗低、运动灵活等特点。然而,这也将系统的状态量束缚在运动空间中一个不确定的位形上,从而大大增加了这类... 详细信息

欠驱动机械系统是指驱动器个数少于自由度个数的机械系统。与全驱动机械系统相比,驱动器个数的减少使得这类系统具有重量轻、能耗低、运动灵活等特点。然而,这也将系统的状态量束缚在运动空间中一个不确定的位形上,从而大大增加了这类系统控制设计的难度。近二十年来,欠驱动机械系统的控制问题一直是工程控制领域中一个极具挑战性的课题。本文对欠驱动机械系统的运动控制进行了深入的研究,其中包括系统的稳定控制,以及运动规划和跟踪控制研究。论文的主要研究成果和创新点如下： (1)针对二自由度欠驱动机械系统,提出一种基于等价输入干扰的稳定控制方法。具有一个控制输入和两个自由度的机械系统是一类最简单的欠驱动机械系统。根据这类系统惯性矩阵表现形式的不同,首先将它分为三种类型。然后为每一类构造一个微分同胚变换,将原系统变换为一个结构相对简单的新系统。在对新系统的能控、能观及零点分布等特性进行详尽分析后,提出一种基于等价输入干扰的稳定控制系统设计方法,以达到将新系统渐近稳定在零平衡点处的控制目标,并且由坐标变换的同胚特性来保证原系统在零平衡点处的渐近稳定性。基于等价输入干扰的稳定控制方法仅利用位置量信息便能实现系统的全局稳定控制目标,这不仅能降低控制系统成本,而且还能避免速度噪音对系统控制性能的影响。数值仿真结果显示这一方法在二自由度欠驱动机械系统的稳定时间及运动过程等性能方面,均能达到令人满意的控制效果。 (2)将基于等价输入干扰的控制方法应用到一类多自由度欠驱动机械系统的全局稳定控制中。在基于等价输入干扰的二自由度欠驱动系统稳定控制的研究基础上,探讨这一控制方法在多自由度欠驱动系统中的应用。首先,针对一个三自由度欠驱动机械系统,分析系统的坐标变换以及变换后新系统的特性,构造基于等价输入干扰的稳定控制系统,实现系统在零平衡点处的全局渐近稳定。然后,分析基于等价输入干扰的控制方法在一类ｎ(ｎ>3)自由度欠驱动机械系统中的应用,将这一控制方法的适用范围进一步拓宽。 (3)针对一类多自由度欠驱动机械系统,提出一种基于力矩耦合的全局稳定控制策略。通过分析多自由度欠驱动机械系统的结构特性,构造一个控制输入力矩间的耦合关系,将系统的某些状态变量进行解耦,并将原系统变换为一个由从动子系统和驱动子系统组成的级联系统。然后,对驱动子系统的稳定性以及从动子系统的无源特性进行分析,将原系统在零点处的渐近稳定问题转化为二自由度的从动子系统在零点处的渐近稳定问题。最后,运用基于无源性的方法设计控制器将从动子系统渐近稳定在零点处。将所提控制方法应用到一个平面三连杆机械臂的全局稳定控制中,数值仿真结果显示它能使机械臂快速而平滑的实现渐近稳定,这显示了方法的有效性与实用性。另外,这种基于力矩耦合的稳定控制方法将一个多自由度欠驱动机械系统的稳定控制问题转化为一个二自由度欠驱动系统的稳定控制问题,为一个对二自由度欠驱动系统有效的稳定控制方法在多自由度中的进一步推广搭建了桥梁。 (4)针对欠驱动Acrobot系统,提出期望运动轨迹的构造方法,并设计跟踪控制器使Acrobot沿期望运动轨迹达到渐近稳定。两连杆机械臂Acrobot是一个典型的欠驱动机械系统,控制目标是将它从垂直向下位置摇起并最终稳定在垂直向上位置处。首先,基于Acrobot受重力作用的特性,通过利用一个虚拟摩擦及倒转的方法,为它在初始点和目标点之间设计一条用时最少的期望运动轨迹。然后,将系统的稳定控制问题转化为跟踪控制问题,并基于期望轨迹求取误差方程。最后,设计跟踪控制器使得Acrobot沿这条期望轨迹达到渐近稳定。本文为具有二阶非完整约束的非线性Acrobot系统构造了一条用时最少的期望运动轨迹,这为其它欠驱动非完整机械系统的运动规划起到了借鉴与启迪的作用。另外,本文无需对Acrobot的运动空间进行划分,仅用一个控制器便能实现系统的稳定控制目标,整个控制系统的结构比较简单。更为重要的是,Acrobot系统的整个稳定运动过程及稳定时间能够被准确预测,这为驱动器的选取及试验系统的构造提供了指导。

关键词：欠驱动机械系统等价输入干扰级联系统力矩耦合运动规划

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基于旋转激励平移振荡器的海上浮式风电机组减振控制设计

基于旋转激励平移振荡器的海上浮式风电机组减振控制设计

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作者： Syed Awais Ali Shah 东南大学

学位级别：博士

随着现代社会对能源需求的不断增加,以及对常规能源的开发利用力度加大,几十年来能源危机越来越明显。传统能源造成的环境污染正在加剧能源危机,危及人类健康。为了解决这些能源危机,人们着重开发和使用可再生能源,特别是无污染、清洁... 详细信息

随着现代社会对能源需求的不断增加,以及对常规能源的开发利用力度加大,几十年来能源危机越来越明显。传统能源造成的环境污染正在加剧能源危机,危及人类健康。为了解决这些能源危机,人们着重开发和使用可再生能源,特别是无污染、清洁且易于获取的风能。在过去的几十年里,陆上风力发电一直是获取风能的重要来源;近年来,由于海上存在平滑、稳定的高风资源,风力发电技术开始逐步向海上浮式风电机组(OFWT)转移。风力发电技术从陆上向海上转移的另外因素包括陆上风场地域和规模的限制以及对周边生态环境的危害。虽然OFWT具有捕获优质风资源的能力,但受制于恶劣的海洋环境,容易导致存在较大的振动现象,从而对OFWT的安全和发电性能产生重要影响。结构控制技术是减轻此类振动的最有效的潜在解决方案。论文重点研究并设计一种新颖的控制方案,以减轻由外部干扰和不确定性引起的OFWT振动问题。本文的主要研究内容如下: 由于可能存在浮式平台阻尼效应以及外部干扰,OFWT控制技术在系统的动态行为中起着重要作用。用于底部固定安装式风电机组的控制算法不能直接应用于浮式风电机组;浮式风电机组的控制必须考虑浮式平台的动力学,尤其是平台俯仰运动。因此,本文提出了一种基于具有旋转激励的平移振荡器(TORA)的三自由度驳船型OFWT方案,以降低OFWT的振动;TORA可以看作是OFWT的一种有源质量结构控制策略。在该模型中,OFWT被视为平移小车,通过在风电机组的机舱中添加驱动转子激励,从而形成了一种TORA。通过选择风电机组的浮式平台、塔筒和机舱旋转质块激励的角位移作为广义坐标,基于欧拉拉格朗日运动方程建立了所提出方案的数学模型。通过数学模型可以看出,三个需要控制的对应于三个广义坐标的三个构型变量中只有旋转质块的叫角位移是可以通过唯一的控制转矩直接控制的。因此,基于TORA的浮式OFWT是一个欠驱动机械系统,其未驱动的构型变量需要通过系统动力学的非线性耦合才能得到控制。为了实现基于TORA的浮式OFWT的振动抑制控制,明显需要应对挑战就是欠驱动系统的非线性动力学本身以及来自由恶劣的海洋环境引起的外部干扰和模型不确定性。因此,通过综合传统的、积分的和非奇异的终端滑模面以及扰动观测器的输出,提出一种基于外部扰动观测器的积分非奇异终端滑模控制方案作为对前面提到的挑战的鲁棒解决方案,并首先应用于简单的TORA动力学。然后,将所提出的控制方案加上反步控制应用于基于TORA的三自由度驳船型OFWT,并与基于观测器的反推滑模控制、基于观测器的反推积分滑模控制和基于观测器的反推非奇异终端滑模控制进行了比较。通过理论和仿真证明了所建立模型的正确性,仿真结果证明了所提出的控制器与其他控制器相比的高效性。为了更加充分有效地处理振动,通过考虑多缆绳情况的动力学,将基于TORA的3DOF驳船型OFWT模型进一步扩展到基于TORA的五自由度驳船型OFWT。通过增加选择风电机组的浮式平台两个平动位置作为广义坐标,即与风向一致的水平方向位移以及垂直方向位移,基于欧拉拉格朗日运动方程建立了所提出的基于TORA的五自由度驳船型OFWT的数学模型。在建立的基于TORA的五自由度驳船型OFWT的数学模型的基础上,针对OFWT控制设计中的另外一个挑战,即系统状态不可用,设计了一种基于高增益观测器的自适应积分滑模控制方法,并设计了基于栅栏李雅普诺夫函数的反步算法,可实现OFWT的输出限制。整个设计分为三个步骤:第一步采用反步方法将系统的数学模型转化为五个二阶子系统;第二步通过采用栅栏李雅普诺夫函数为反步积分滑模建立自适应振动抑制增益,以实现针对OFWT所有匹配的未知有界扰动的输出限制;最后基于转化得到的OFWT的五个二阶子系统的标准形式设计好增益观测器。随后,将该控制算法应用于典型五自由度驳船式OFWT,并与基于高增益观测器的具有反推算法的自适应积分滑模控制进行比较。仿真结果表明所提出的基于栅栏李雅普诺夫函数的自适应积分滑模控制和另外的控制算法相比能够有效的将系统的振动控制在一定的界限内。进一步,为了应对来自海洋环境的低频扰动,将高阶增益观测器修改为扩展高增益观测器以实现对低频扰动的有效观测。针对基于TORA的五自由度OFWT模型,在存在未知扰动和不确定性的情况下,将扩展阶高增益观测器与所提出的反步积分非奇异终端滑模控制方案结合,实现OFWT的鲁棒振动抑制控制。输出反馈闭环系统的相位图、频率响应和稳定性分析证明了所提出的抗振控制方案的性能。仿真结果证明了所建议的抗振控制律的有效性。论文系统地介绍并实施了一种新型的基于TORA的OFWT抑振控制技术,基于MATLAB/SIMULINK的数值仿真证明了所提出的基于TORA的OFWT系统控制方案的可行性有效性。

关键词：驳船式海上浮动风电机组欠驱动机械系统旋转激励平移振荡器非线性扰动观测器反步法滑模控制李雅普诺夫稳定性

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双连杆刚柔机械臂无残余振动位置控制

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控制理论与应用 2020年第3期37卷 620-628页

作者：孟庆鑫赖旭芝闫泽王亚午吴敏中国地质大学(武汉)自动化学院湖北武汉430074 复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室湖北武汉430074

针对双连杆刚柔机械臂,提出一种基于轨迹规划的无残余振动位置控制方法,在将机械臂的末端执行器从任意初始位置移动到目标位置的同时,确保系统没有残余振动产生.首先,建立系统的动力学模型,并通过分析该模型得到系统的状态约束方程.其次... 详细信息

针对双连杆刚柔机械臂,提出一种基于轨迹规划的无残余振动位置控制方法,在将机械臂的末端执行器从任意初始位置移动到目标位置的同时,确保系统没有残余振动产生.首先,建立系统的动力学模型,并通过分析该模型得到系统的状态约束方程.其次,基于状态约束方程,运用双向轨迹规划方法规划一条系统前向轨迹和一条系统反向轨迹.然后,利用时间倒转方法及基于遗传算法的轨迹优化方法对两条轨迹进行拼合,得到一条从系统初始状态到目标状态的期望轨迹.最后,设计轨迹跟踪控制器使系统沿期望轨迹到达目标状态,实现系统的无残余振动位置控制目标.仿真结果验证了本文所提方法的有效性.

关键词：欠驱动机械系统柔性机械臂位置控制残余振动轨迹规划

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