CN102540881A - 基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法 - Google Patents
基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102540881A CN102540881A CN2012100358722A CN201210035872A CN102540881A CN 102540881 A CN102540881 A CN 102540881A CN 2012100358722 A CN2012100358722 A CN 2012100358722A CN 201210035872 A CN201210035872 A CN 201210035872A CN 102540881 A CN102540881 A CN 102540881A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- centerdot
- theta
- prime
- formula
- chi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
本发明基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法,它有五大步骤:步骤一:双连杆柔性机械臂动力学建模;步骤二:双连杆柔性机械臂动力学模型分解;步骤三:自适应边界控制律设计;步骤四:闭环系统全局稳定性的验证;步骤五:设计结束。本发明首先考虑到关节角运动和弹性振荡的频率不同,采用奇异摄动的方法将偏微分动力学模型分解为快慢子系统;然后,在慢子系统上设计慢自适应边界控制律,使关节电机能够运动到期望位置;在快子系统上设计快自适应边界控制律来抑制弹性振荡;最后,将快慢子系统组成混合控制器,实现双连杆柔性机械臂关节角和振荡的控制,保证闭环系统的全局稳定性。
Description
(一)技术领域
本发明提供一种基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法,特别是指基于双连杆柔性机械臂的偏微分模型的自适应边界控制律的设计方法,属于机械臂控制技术领域。
(二)背景技术
由于具有质量轻、速度快、能耗低等优点,柔性机械臂越来越多地应用于航天和工业领域。然而,与刚性机械臂不同,柔性机械臂在运动过程中会产生严重的弹性振荡,因而给控制律的设计造成了困难。以往,关于柔性机械臂控制的研究大都基于常微分(OrdinaryDifferential Equation,ODE)动力学模型。ODE模型在形式上简单并为控制律设计提供了方便。然而,由于ODE模型是通过忽略高阶振荡模态获得的,因此它难以精确描述柔性系统的分布式参数特性并可能造成溢出不稳定性。因此,基于柔性机械臂的偏微分动力学模型进行边界控制律设计有重要的现实意义。
传统的基于偏微分动力学模型的边界控制律往往要求模型参数准确,然而在实际工作环境下,系统的运行状态一般是变化的,比如柔性机械臂自由端所带负载的质量是变化的。于是,传统的边界控制律难以使系统达到满意的性能,甚至可能造成系统不稳定。在这种技术背景下,针对双连杆柔性机械臂的偏微分动力学模型,本发明给出了一种自适应边界控制律的设计方法。采用这种控制能够保证闭环系统在系统参数变化情况下的全局稳定性。
(三)发明内容
1、目的:本发明的目的是:针对双连杆柔性机械臂的偏微分动力学模型,给出一种自适应边界控制律及其具体的设计方法,使得闭环系统在系统参数不确定的情况下实现全局稳定,即关节电机运动到期望角度并且柔性连杆上的振荡得到抑制,以克服现有控制技术的不足。
2、技术方案:本发明基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法,特别是基于双连杆柔性机械臂的偏微分模型的自适应边界控制律的设计方法,其设计思想是:针对双连杆柔性机械臂的偏微分动力学模型,首先考虑到关节角运动和弹性振荡的频率不同,采用奇异摄动的方法将偏微分动力学模型分解为快慢子系统。然后,在慢子系统上设计慢自适应边界控制律,使关节电机能够运动到期望位置;在快子系统上设计快自适应边界控制律来抑制弹性振荡。最后,将快慢子系统组成混合控制器,实现双连杆柔性机械臂关节角和振荡的控制。按照本说明书给出的技术方案设计自适应边界控制律,能够保证闭环系统的全局稳定性。
下面结合流程框图2中的步骤,具体介绍该设计方法的技术方案。
本发明基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法,特别是基于双连杆柔性机械臂的偏微分模型的自适应边界控制律的设计方法,其具体步骤如下:
步骤一:双连杆柔性机械臂动力学建模
双连杆柔性机械臂的动力学建模采用哈密尔顿原理的方法。首先,给出系统的动能、势能以及非保守力做功的表达式如下
Wnc=τ1θ1+τ2(θ2-w1x(L1))+u1w1(L1)+u2w2(L2)
将系统动能Ek,势能En和非保守力做功Wnc的表达式代入哈密尔顿原理,
可以得到双连杆柔性机械臂的偏微分动力学模型如下
EZ=F4(3)
其中,A∈R2×2,θ∈R2×1,B∈R2×3,F1(t)∈R3×1,C∈R2×2,τ∈R2×1,w∈R2×1,D∈R2×2,x∈R2×2,F2(t)∈R2×1,F3(t)∈R2×1,E∈R4×4,Z∈R4×1,F4(t)∈R4×1,Rm×n表示m×n维的实数矩阵。另外,上述矩阵的具体表达式给出如下。
A=diag(Ih1,It1Ih2),
θ=[θh1,θh2]T,
F1(t)=[w1xx(0),w1xx(L1),w2xx(L2)]T,
C=diag(1,It1+Ih2),
τ=[τ1,τ2]T,
w=[w1(x1),w2(x2)]T,
D=diag(EI1/ρ1,EI2/ρ2),
x=diag(x1,x2),
F3(t)=[0,f1(t)]T,
E=diag(EI1,EI1,EI2,EI2),
Z=[w1xx(L1),w1xxx(L1),w2xx(L2),w2xxx(L2)]T,
F4(t)=[f2(t),f3(t),f4(t),f5(t)]T,
其中,f1(t)~f5(t)均为非线性函数,其具体表达式给出如下:
以上表达式中的各个参数的物理意义说明如下:
步骤二:双连杆柔性机械臂动力学模型分解
第一步得到的双连杆柔性机械臂偏微分动力学模型极为复杂,难以设计自适应边界控制律。因此,要对模型进行进一步化简。考虑到关节运动和弹性振荡频率相差较大,本发明采用奇异摄动方法对模型进行快、慢子系统分解。
选取奇异摄动变量为ρi/EIi,引入小参数ε满足
将式(4)代入式(2)和式(3),可得
其中,
为了获得慢变子系统,我们令式(5)和式(6)中ε=0,可以得到
wxxxx=0(7)
Z=0(8)
从式(3),式(7)和式(8),得到
wixxxx(xi)=0(9)
wi(0)=wix(0)=wixx(Li)=wixxx(Li)=0(10)
进而,可以求出
F1(t)≡0(11)
把式(11)代入式(1),便得到慢变子系统,如式(12)所示
其中,下标“s”用来表示慢时标下的变量。
为了得到快变子系统,引入时标变换“T=t/ε”。定义快时标下的变量为wf=[wf1(x1),wf2(x2)]T,其中,“f”表示快时标下的变量。另外,定义如下关系
wf=w (13)
在快时标下,慢变量θ看做常量,于是有
由式(1),得
将上式代入式(5),不难得到
其中,
将式(13)-式(15)代入式(16)和式(6),可以得到快变子系统的动力学模型,如式(17)-式(19)所示。
wf1(0)=wf1x(0)=wf2(0)=wf2x(0)=0(19)
其中,
Ff1(T)=[ε2wf1xx(0),ε2wf1xx(L1),ε2wf2xx(L2)],
Ff2(T)=[0,w″f1x(L1)]T,
Ff3(T)=[0,ff1(T)]T,
Ff4(T)=[ff2(T),ff3(T),ff4(T),ff5(T)]T
另外,
ff1(T)=-w′f1(L1)cosθ2,
ff4(T)=-It2w″f2(L2),
ff5(T)=mt2(w″f1(L1)cosθ2+w″f2(L2))
步骤三:自适应边界控制律设计
针对慢变子系统(12),本发明采用自适应滑模控制方法设计边界控制律,其中,滑模面选为
其中,e=θs-θd是关节位置误差,λ=diag(λ1,λ2)是设计参数。在此基础上,慢变子系统的控制律设计如下:
其中,γ1∈R+。
另外,式(20)中的饱和函数sat(s)定义为
其中,Δ∈R+。饱和函数用来抑制滑模控制中的振荡现象。
快变子系统自适应边界控制律设计为
其中,kf∈R2×2是对角的正定矩阵, 分别为χ2,χ3,χ4的估计值。参数自适应律给出如下:
其中,γ2,γ3和γ4均为正的常数。
在已设计的慢变自适应边界控制律和快变自适应边界控制律的基础上,本发明给出整个系统的自适应边界控制律的表达式为
自适应律给出如下:
步骤四:闭环系统全局稳定性的验证
根据奇异摄动理论,只要每个闭环子系统是稳定的,那么整个系统就是稳定的。因此,要证明闭环系统的全局稳定性,只需验证快、慢闭环子系统的稳定性即可。
设计慢变子系统的李雅普诺夫函数为
根据李雅普诺夫稳定性定理可知,慢变闭环子系统是稳定的。
设计快变子系统的李雅普诺夫函数为
在本发明设计的快变子系统的自适应边界控制律的基础上,通过式(33)容易求出
V′f=-kf||w′fL||2≤0(34)
因此,快变闭环子系统也是稳定的。
步骤五:设计结束
整个设计过程重点考虑三个方面的需求,分别是双连杆柔性机械臂的偏微分动力学建模,模型的快、慢子系统分解,以及关节角和弹性振荡的同时控制。围绕这三个方面,首先在上述第一步中利用哈密尔顿原理求出了整个系统的偏微分动力学模型;第二步考虑系统变量在不同时域的特性,重点给出了快、慢子系统分解的方法;第三步在所得到的快、慢子系统的基础上,分别设计了自适应边界控制律,并进一步给出了整个系统的自适应边界控制律;第四步中给出了一种验证闭环系统全局稳定的方法。经过上述各步骤后,设计结束。
3、优点和功效:本发明基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法,特别是基于双连杆柔性机械臂的偏微分模型的自适应边界控制律的设计方法,其功效是:与目前存在的处理方法相比,这种方法在设计控制律时,不仅考虑了柔性机械臂的空间上的分布参数特性,而且还考虑了模型参数的不确定性。其优点是:能够仅利用边界输入和反馈,在参数不确定的情况下,实现柔性机械臂这种分布式参数系统的稳定控制。
(四)附图说明
图1:双连杆柔性机械臂示意图
图2:本发明自适应边界控制律设计流程示意图
图3:本发明实施方式中的双连杆柔性机械臂关节运动轨迹图
图4:本发明实施方式中的双连杆柔性机械臂第一个柔性连杆末端的弹性形变图
图5:本发明实施方式中的双连杆柔性机械臂第二个柔性连杆末端的弹性形变图
图中的标号、符号和线条等说明如下:
图1中,坐标轴X0Y0表示固定的惯性坐标系,坐标轴X1Y1和X2Y2是两个柔性连杆的随动坐标系。M是负载质量;θ1是第一个臂杆旋转角度;θh1是第一个关节旋转角度;θ2是第二个臂杆旋转角度;θh2是第二个关节旋转角度;w1是第一个臂杆的弹性形变;w2是第二个臂杆的弹性形变。
图3-图5中的横坐标表示仿真时间,单位是秒;图3中的纵坐标表示关节的角度,单位是弧度;图3中的虚线表示第一个关节的角运动轨迹,实线表示第二个关节的角运动轨迹;图4中的纵坐标分别表示第一个柔性连杆末端的弹性形变,单位是米;图5中的纵坐标分别表示第一个柔性连杆末端的弹性形变,单位是米。
(五)具体实施方式
图1是双连杆柔性机械臂示意图;见图2,本发明基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法,特别是基于双连杆柔性机械臂的偏微分模型的自适应边界控制律的设计方法,其具体步骤如下:
步骤一:双连杆柔性机械臂动力学建模
首先根据哈密尔顿原理求双连杆柔性机械臂的连续型的偏微分模型。其中双连杆柔性机械臂的物理参数数值由表1给出。则偏微分动力学模型给出如下
EZ=F4(37)
其中,常值矩阵A,B,C,D,E的值给出如下
其他时变矩阵的表达式给出如下
θ=[θh1,θh2]T,
F1(t)=[w1xx(0),w1xx(L1),w2xx(L2)]T,
τ=[τ1,τ2]T,
w=[w1(x1),w2(x2)]T,
x=diag(x1,x2),
F3(t)=[0,f1(t)]T,
Z=[w1xx(L1),w1xxx(L1),w2xx(L2),w2xxx(L2)]T,
F4(t)=[f2(t),f3(t),f4(t),f5(t)]T,
其中,非线性函数f1(t)~f5(t)的表达式给出如下
然后,根据所得到的偏微分动力学模型,利用Matlab 7.12环境下的.m语言编程实现双连杆柔性机械臂的仿真平台的搭建。仿真中用到的各个物理参数的数值由表2给出。值得注意的是,虽然在仿真平台中,物理参数的数值是给出的,但是在自适应边界控制律设计过程中,这些参数是假设未知的,即在未知系统参数的情况下设计控制律。
步骤二:双连杆柔性机械臂的动力学模型分解
为了方便自适应边界控制律的设计,将双连杆柔性机械臂的偏微分动力学模型进行快、慢子系统的分解。奇异摄动参数选为ε=0.1。利用步骤二中所阐述的方法,容易得到柔性机械臂的快、慢子系统。
慢子系统表达式给出如下:
快变子系统表达式给出如下:
wf1(0)=wf1x(0)=wf2(0)=wf2x(0)=0(40)
函数矩阵Ff1(T)~Ff4(T)的具体表达式给出如下
Ff1(T)=[0.01wf1xx(0),0.01wf1xx(L1),0.01wf2xx(L2)],
Ff2(T)=[0,w″f1x(L1)]T,
Ff3(T)=[0,ff1(T)]T,
Ft4(T)=[ff2(T),ff3(T),ff4(T),ff5(T)]T
其中,非线性函数ff1(T)~ff4(T)如下
ff1(T)=-w″f1(L1)cosθ2,
ff4(T)=-2w″f2(L2),
ff5(T)=2(w″f1(L1)cosθ2+w″f2(L2))
步骤三:自适应边界控制律设计
自适应边界控制律形式为
自适应律为
选取合适参数使得自适应边界控制律(41)和自适应律(42)能够控制柔性机械臂的关节电机运动到期望位置,并有效抑制柔性臂杆上的弹性振荡。首先,滑模面中的参数选为λ=diag(10,2)。其次,控制律参数选为ks=diag(0.6,0.3),kf=diag(61,1.5)。最后,自适应律参数选为γ1=50,γ2=0.05,γ3=0.2,γ4=100。参数估计的初始值均设为0。
步骤四:闭环系统全局稳定性的验证
由于自适应边界控制律中的所有参数都选为正数,因而符合步骤四的理论分析结果。依据李雅普诺夫稳定性原理,这组参数能够保证闭环系统是全局渐进稳定的,所以接着进行下一步。
步骤五:设计结束
总结上面四步的设计和分析,可以得出结论:采用本技术方案进行设计,并选择参数λ=diag(10,2),ks=diag(0.6,0.3),kf=diag(61,1.5),γ1=50,γ2=0.05,γ3=0.2,γ4=100能够满足设计目标,即双连杆柔性机械臂的两个关节稳定地运动到期望位置,同时两个柔性连杆上的弹性振荡得到有效抑制。控制效果如图3-图5所示。图3中虚线表示第一个关节的运动轨迹,实线表示第二个关节的运动轨迹。图4和图5分别表示第一个臂杆末端和第二个臂杆末端的弹性振荡。图1为双连杆柔性机械臂示意图。
表1.双连杆柔性机械臂物理参数的数值
Claims (1)
1.基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法,特别是基于双连杆柔性机械臂的偏微分模型的自适应边界控制律的设计方法,其特征在于:其具体步骤如下:
步骤一:双连杆柔性机械臂动力学建模
双连杆柔性机械臂的动力学建模采用哈密尔顿原理的方法,首先,给出系统的动能、势能以及非保守力做功的表达式如下
Wnc=τ1θ1+τ2(θ2-w1x(L1))+u1w1(L1)+u2w2(L2)
将系统动能Ek,势能Ep和非保守力做功Wnc的表达式代入哈密尔顿原理,
可以得到双连杆柔性机械臂的偏微分动力学模型如下
EZ=F4(3)
其中,A∈R2×2,θ∈R2×1,B∈R2×3,F1(t)∈R3×1,C∈R2×2,τ∈R2×1,w∈R2×1,D∈R2×2,x∈R2×2,F2(t)∈R2×1,F3(t)∈R2×1,E∈R4×4,Z∈R4×1,F4(t)∈R4×1,Rm×n表示m×n维的实数矩阵;另外,上述矩阵的具体表达式给出如下:
A=diag(Ih1,It1Ih2),
θ=[θh1,θh2]T,
F1(t)=[w1xx(0),w1xx(L1),w2xx(L2)]T,
C=diag(1,It1+Ih2),
τ=[τ1,τ2]T,
w=[w1(x1),w2(x2)]T,
D=diag(EI1/ρ1,EI2/ρ2),
x=diag(x1,x2),
F3(t)=[0,f1(t)]T,
E=diag(EI1,EI1,EI2,EI2),
Z=[w1xx(L1),w1xxx(L1),w2xx(L2),w2xxx(L2)]T,
F4(t)=[f2(t),f3(t),f4(t),f5(t)]T,
其中,f1(t)~f5(t)均为非线性函数,其具体表达式给出如下:
以上表达式中的各个参数的物理意义说明如下:
步骤二:双连杆柔性机械臂动力学模型分解
第一步得到的双连杆柔性机械臂偏微分动力学模型极为复杂,难以设计自适应边界控制律,因此,要对模型进行进一步化简;考虑到关节运动和弹性振荡频率相差较大,采用奇异摄动方法对模型进行快、慢子系统分解;
选取奇异摄动变量为ρi/EIi,引入小参数ε满足
将式(4)代入式(2)和式(3),得
其中,
为了获得慢变子系统,我们令式(5)和式(6)中ε=0,得到
wxxxx=0(7)
Z=0(8)
从式(3),式(7)和式(8),得到
wixxxx(xi)=0(9)
wi(0)=wix(0)=wixx(Li)=wixxx(Li)=0(10)
进而,求出
F1(t)≡0(11)
把式(11)代入式(1),便得到慢变子系统,如式(12)所示
其中,下标“s”用来表示慢时标下的变量;
为了得到快变子系统,引入时标变换“T=t/ε”;定义快时标下的变量为wf=[wf1(x1),wf2(x2)]T,其中,“f”表示快时标下的变量;另外,定义如下关系
wf=w (13)
在快时标下,慢变量θ看做常量,于是有
由式(1),得
将上式代入式(5),不难得到
其中,
将式(13)-式(15)代入式(16)和式(6),得到快变子系统的动力学模型,如式(17)-式(19)所示;
wf1(0)=wf1x(0)=wf2(0)=wf2x(0)=0(19)
其中,
Ff1(T)=[ε2wf1xx(0),ε2wf1xx(L1),ε2wf2xx(L2)],
Ff2(T)=[0,w″f1x(L1)]T,
Ff3(T)=[0,ff1(T)]T,
Ff4(T)=[ff2(T),ff3(T),ff4(T),ff5(T)]T
另外,
ff1(T)=-w″f1(L1)cosθ2,
ff4(T)=-It2w″f2(L2),
ff5(T)=m12(w″f1(L1)cosθ2+w″f2(L2));
步骤三:自适应边界控制律设计
针对慢变子系统(12),采用自适应滑模控制方法设计边界控制律,其中,滑模面选为
其中,e=θs-θd是关节位置误差,λ=diag(λ1,λ2)是设计参数;在此基础上,慢变子系统的控制律设计如下:
其中,γ1∈R+;
另外,式(20)中的饱和函数sat(s)定义为
其中,Δ∈R+;饱和函数用来抑制滑模控制中的振荡现象;
快变子系统自适应边界控制律设计为
其中,γ2,γ3和γ4均为正的常数;
在已设计的慢变自适应边界控制律和快变自适应边界控制律的基础上,给出整个系统的自适应边界控制律的表达式为
自适应律给出如下:
;
步骤四:闭环系统全局稳定性的验证
根据奇异摄动理论,只要每个闭环子系统是稳定的,那么整个系统就是稳定的;因此,要证明闭环系统的全局稳定性,只需验证快、慢闭环子系统的稳定性即可;
设计慢变子系统的李雅普诺夫函数为
根据李雅普诺夫稳定性定理可知,慢变闭环子系统是稳定的;
设计快变子系统的李雅普诺夫函数为
设计的快变子系统的自适应边界控制律的基础上,通过式(33)容易求出
V′f=-kf||w′fL||2≤0(34)
因此,快变闭环子系统也是稳定的;
步骤五:设计结束
整个设计过程重点考虑三个方面的需求,分别是双连杆柔性机械臂的偏微分动力学建模,模型的快、慢子系统分解,以及关节角和弹性振荡的同时控制;围绕这三个方面,首先在上述第一步中利用哈密尔顿原理求出了整个系统的偏微分动力学模型;第二步考虑系统变量在不同时域的特性,重点给出了快、慢子系统分解的方法;第三步在所得到的快、慢子系统的基础上,分别设计了自适应边界控制律,并进一步给出了整个系统的自适应边界控制律;第四步中给出了一种验证闭环系统全局稳定的方法;经过上述各步骤后,设计结束。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210035872.2A CN102540881B (zh) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | 基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210035872.2A CN102540881B (zh) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | 基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102540881A true CN102540881A (zh) | 2012-07-04 |
CN102540881B CN102540881B (zh) | 2014-03-26 |
Family
ID=46347979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210035872.2A Active CN102540881B (zh) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | 基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102540881B (zh) |
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102825613A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-19 | 北京航空航天大学 | 一种基于可控局部自由度的主动减振方法与装置 |
CN102829118A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-19 | 北京航空航天大学 | 一种基于2:1内共振的柔性机械臂耗能减振方法及实现装置 |
CN103395065A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-20 | 长春工业大学 | 基于双参数奇异摄动的液压刚柔机械臂控制方法 |
CN103713654A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-04-09 | 浙江大学 | 柔性臂末端路径跟踪的滚动窗口非因果逆控制方法 |
CN104007660A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-27 | 国电科学技术研究院 | 一种基于反演设计的伺服系统的抗饱和控制方法 |
CN104020664A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 国电科学技术研究院 | 一种基于偏微分方程的柔性机械臂干扰观测器设计方法 |
CN104035337A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-10 | 国电科学技术研究院 | 一种基于奇异摄动理论的柔性机械臂滑模控制设计方法 |
CN104615009A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-05-13 | 华南理工大学 | 一种柔性臂系统二维振动控制方法 |
CN104714417A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-06-17 | 华南理工大学 | 一种具有未知扰动大加减速传送带振动pd控制系统 |
CN104932271A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-09-23 | 浙江工业大学 | 一种机械臂伺服系统的神经网络全阶滑模控制方法 |
CN104589344B (zh) * | 2014-11-21 | 2016-01-13 | 电子科技大学 | 一种抑制柔性机械臂振动的边界控制方法 |
CN106773695A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 冶金自动化研究设计院 | 非线性切换双时标系统滑膜控制方法 |
CN107263483A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-10-20 | 青岛大学 | 二自由度关节机器人轨迹的协调控制方法 |
CN108132598A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-08 | 吉林大学 | 移动装弹机械臂系统动力学模型与轨迹控制 |
CN108287475A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-17 | 广州大学 | 一种针对柔性弦线的干扰拒绝控制方法 |
CN108388136A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-08-10 | 广州大学 | 一种具有非线性输入的柔性弦线系统的振动控制方法 |
CN108393928A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-14 | 南京理工大学 | 柔性机器人机械臂接触碰撞的多刚体-有限元混合分析方法 |
CN108406773A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-08-17 | 佛山科学技术学院 | 一种耗能最少的2r欠驱动平面机械臂控制方法 |
CN108466267A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-31 | 佛山科学技术学院 | 一种2r欠驱动平面机械臂的控制方法 |
CN108656114A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-16 | 中国矿业大学 | 柔性机械臂的控制方法 |
CN108789418A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-11-13 | 中国矿业大学 | 柔性机械臂的控制方法 |
CN109426145A (zh) * | 2017-08-23 | 2019-03-05 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 关节柔性双臂空间机器人的自适应神经网络滑模控制方法 |
CN109421042A (zh) * | 2017-08-23 | 2019-03-05 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 柔性铰空间站机械臂的鲁棒自适应滑模控制方法 |
CN112720456A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-30 | 重庆大学 | 基于双时间尺度的柔性关节柔性杆机械臂控制方法及系统 |
WO2021185159A1 (zh) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 华南理工大学 | 一种基于协同跟踪的柔性机械臂的振动控制方法 |
CN116931436A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-10-24 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种柔性机构自适应跟踪控制和振动抑制控制器设计方法 |
CN117984332B (zh) * | 2024-04-03 | 2024-05-31 | 山东大学 | 机械臂自适应滑模控制方法及系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63158607A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | Toshiba Corp | 制御系の制御定数決定装置 |
JP2589692B2 (ja) * | 1986-06-09 | 1997-03-12 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 回転記憶装置 |
US20040098145A1 (en) * | 2002-11-14 | 2004-05-20 | Liu Zhenduo | Hybrid cascade model-based predictive control system |
-
2012
- 2012-02-17 CN CN201210035872.2A patent/CN102540881B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2589692B2 (ja) * | 1986-06-09 | 1997-03-12 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 回転記憶装置 |
JPS63158607A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | Toshiba Corp | 制御系の制御定数決定装置 |
US20040098145A1 (en) * | 2002-11-14 | 2004-05-20 | Liu Zhenduo | Hybrid cascade model-based predictive control system |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ZHENG MINGHUI 等: "《Control of a Spherical Robot:path Following Based on Nonholonomic Kinematics and Dynamics》", 《CHINESE JOURNAL OF AERONAUTICS》, vol. 24, no. 3, 31 March 2011 (2011-03-31) * |
张天平等: "《基于观测器的机器人动态面控制", 《控制工程》, vol. 16, no. 5, 30 September 2009 (2009-09-30), pages 630 - 633 * |
Cited By (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102829118A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-19 | 北京航空航天大学 | 一种基于2:1内共振的柔性机械臂耗能减振方法及实现装置 |
CN102825613A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-19 | 北京航空航天大学 | 一种基于可控局部自由度的主动减振方法与装置 |
CN102829118B (zh) * | 2012-09-17 | 2014-07-02 | 北京航空航天大学 | 一种基于2:1内共振的柔性机械臂耗能减振方法及实现装置 |
CN103395065B (zh) * | 2013-08-07 | 2015-05-13 | 长春工业大学 | 基于双参数奇异摄动的液压刚柔机械臂控制方法 |
CN103395065A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-20 | 长春工业大学 | 基于双参数奇异摄动的液压刚柔机械臂控制方法 |
CN103713654A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-04-09 | 浙江大学 | 柔性臂末端路径跟踪的滚动窗口非因果逆控制方法 |
CN103713654B (zh) * | 2013-12-10 | 2016-06-22 | 浙江大学 | 柔性臂末端路径跟踪的滚动窗口非因果逆控制方法 |
CN104020664A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-03 | 国电科学技术研究院 | 一种基于偏微分方程的柔性机械臂干扰观测器设计方法 |
CN104035337A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-10 | 国电科学技术研究院 | 一种基于奇异摄动理论的柔性机械臂滑模控制设计方法 |
CN104007660A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-27 | 国电科学技术研究院 | 一种基于反演设计的伺服系统的抗饱和控制方法 |
CN104020664B (zh) * | 2014-06-12 | 2016-08-31 | 国电科学技术研究院 | 一种基于偏微分方程的柔性机械臂干扰观测器设计方法 |
CN104007660B (zh) * | 2014-06-12 | 2017-01-04 | 国电科学技术研究院 | 一种基于反演设计的伺服系统的抗饱和控制方法 |
CN104035337B (zh) * | 2014-06-12 | 2016-08-17 | 国电科学技术研究院 | 一种基于奇异摄动理论的柔性机械臂滑模控制设计方法 |
CN104589344B (zh) * | 2014-11-21 | 2016-01-13 | 电子科技大学 | 一种抑制柔性机械臂振动的边界控制方法 |
CN104615009A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-05-13 | 华南理工大学 | 一种柔性臂系统二维振动控制方法 |
CN104714417B (zh) * | 2014-12-30 | 2018-02-27 | 华南理工大学 | 一种具有未知扰动大加减速传送带振动pd控制系统 |
CN104714417A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-06-17 | 华南理工大学 | 一种具有未知扰动大加减速传送带振动pd控制系统 |
CN104932271B (zh) * | 2015-06-08 | 2017-07-28 | 浙江工业大学 | 一种机械臂伺服系统的神经网络全阶滑模控制方法 |
CN104932271A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-09-23 | 浙江工业大学 | 一种机械臂伺服系统的神经网络全阶滑模控制方法 |
CN106773695A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 冶金自动化研究设计院 | 非线性切换双时标系统滑膜控制方法 |
CN106773695B (zh) * | 2016-12-26 | 2019-09-20 | 冶金自动化研究设计院 | 非线性切换双时标系统滑膜控制方法 |
CN107263483A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-10-20 | 青岛大学 | 二自由度关节机器人轨迹的协调控制方法 |
CN107263483B (zh) * | 2017-08-03 | 2019-09-10 | 青岛大学 | 二自由度关节机器人轨迹的协调控制方法 |
CN109426145A (zh) * | 2017-08-23 | 2019-03-05 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 关节柔性双臂空间机器人的自适应神经网络滑模控制方法 |
CN109421042A (zh) * | 2017-08-23 | 2019-03-05 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 柔性铰空间站机械臂的鲁棒自适应滑模控制方法 |
CN108132598A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-08 | 吉林大学 | 移动装弹机械臂系统动力学模型与轨迹控制 |
CN108287475B (zh) * | 2017-12-29 | 2021-03-23 | 广州大学 | 一种针对柔性弦线的干扰拒绝控制方法 |
CN108287475A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-17 | 广州大学 | 一种针对柔性弦线的干扰拒绝控制方法 |
CN108393928B (zh) * | 2018-01-26 | 2020-06-30 | 南京理工大学 | 柔性机器人机械臂接触碰撞的多刚体-有限元混合分析方法 |
CN108393928A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-14 | 南京理工大学 | 柔性机器人机械臂接触碰撞的多刚体-有限元混合分析方法 |
CN108466267A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-31 | 佛山科学技术学院 | 一种2r欠驱动平面机械臂的控制方法 |
CN108388136A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-08-10 | 广州大学 | 一种具有非线性输入的柔性弦线系统的振动控制方法 |
CN108406773A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-08-17 | 佛山科学技术学院 | 一种耗能最少的2r欠驱动平面机械臂控制方法 |
CN108656114A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-16 | 中国矿业大学 | 柔性机械臂的控制方法 |
CN108656114B (zh) * | 2018-05-16 | 2021-04-13 | 中国矿业大学 | 柔性机械臂的控制方法 |
CN108789418A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-11-13 | 中国矿业大学 | 柔性机械臂的控制方法 |
CN108789418B (zh) * | 2018-08-03 | 2021-07-27 | 中国矿业大学 | 柔性机械臂的控制方法 |
WO2021185159A1 (zh) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 华南理工大学 | 一种基于协同跟踪的柔性机械臂的振动控制方法 |
CN112720456A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-30 | 重庆大学 | 基于双时间尺度的柔性关节柔性杆机械臂控制方法及系统 |
CN116931436A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-10-24 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种柔性机构自适应跟踪控制和振动抑制控制器设计方法 |
CN116931436B (zh) * | 2023-09-11 | 2024-01-30 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种柔性机构自适应跟踪控制和振动抑制控制器设计方法 |
CN117984332B (zh) * | 2024-04-03 | 2024-05-31 | 山东大学 | 机械臂自适应滑模控制方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102540881B (zh) | 2014-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102540881B (zh) | 基于柔性机械臂的偏微分模型的边界控制律的设计方法 | |
CN103213129B (zh) | 一种空间机械臂位置力混合控制方法 | |
Wu et al. | Nonlinear energy-based regulation control of three-dimensional overhead cranes | |
Ouyang et al. | Novel adaptive hierarchical sliding mode control for trajectory tracking and load sway rejection in double-pendulum overhead cranes | |
Qian et al. | Switching logic-based nonlinear feedback control of offshore ship-mounted tower cranes: A disturbance observer-based approach | |
CN104281056B (zh) | 基于神经网络上界学习的微陀螺仪鲁棒自适应控制方法 | |
CN103395065A (zh) | 基于双参数奇异摄动的液压刚柔机械臂控制方法 | |
CN104656447A (zh) | 一种航天器抗干扰姿态跟踪的微分几何非线性控制方法 | |
Hamed et al. | Robust event-based stabilization of periodic orbits for hybrid systems: Application to an underactuated 3d bipedal robot | |
Zhao et al. | Backstepping designed sliding mode control for a two-axis tracking system | |
Jian et al. | Consensus for multiple random mechanical systems with applications on robot manipulator | |
Martinez et al. | From walking to running a natural transition in the SLIP model using the hopping gait | |
Zhang et al. | Adaptive stabilization and trajectory tracking of airship with neutral buoyancy | |
Yuan et al. | A capturability-based control framework for the underactuated bipedal walking | |
CN107065553A (zh) | 多旋转激励平移振荡器系统非线性耦合自适应控制方法 | |
CN103869699A (zh) | 一种用于机载并联平台的鲁棒控制器设计方法 | |
Zhang et al. | Optimal trajectory control of flexible two-link manipulator based on PDE model | |
Yan et al. | Stabilization and trajectory tracking of autonomous airship's planar motion | |
Montano et al. | Nonlinear state feedback ℋ∞-control of mechanical systems under unilateral constraints | |
Wang et al. | Adaptive sliding mode control for hydraulic flexible manipulator based on two-parameter singular perturbation method | |
Wu et al. | Adaptive iterative learning control of robotic manipulator with second-order terminal sliding mode method | |
Albalasie et al. | Using adaptive model predictive technique to control underactuated robot and minimize energy consumption | |
Yang et al. | Backstepping control and active vibration control for a free-flying space robot with rigid-flexible links by singular perturbation approach | |
Zhang et al. | Hybrid force/position control for switchable unmanned aerial manipulator between free Flight and contact operation | |
Cui et al. | Global trajectory tracking of a class of manipulators without velocity measurements in random surroundings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |