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存在死区的双柔杆空间机器人有限时间控制与抑振
被引量：
2
1
作者
黄小琴
陈力
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期1212-1218,共7页
探讨了存在关节力矩输出死区情况下,基于有限时间的漂浮基双柔杆空间机器人系统的轨迹跟踪与柔性抑振问题。采用奇异摄动理论,将系统的动力学方程分解为慢变与快变子系统,分别表示刚性运动与柔性振动。针对模型存在不确定性和死区参数...
探讨了存在关节力矩输出死区情况下,基于有限时间的漂浮基双柔杆空间机器人系统的轨迹跟踪与柔性抑振问题。采用奇异摄动理论,将系统的动力学方程分解为慢变与快变子系统,分别表示刚性运动与柔性振动。针对模型存在不确定性和死区参数未知的慢变子系统,设计了死区预补偿器和一种基于名义模型的有限时间控制器。引入了具有有限时间收敛特性的积分式滑模面,它与传统渐近收敛控制方法相比,具有更快的收敛速度、更好的鲁棒性和抗干扰特性。对于快变子系统,采用线性二次最优控制方法主动抑制其振动,以保证系统良好的稳定性。结合有限时间稳定性引理,采用李雅普诺夫理论证明了所提控制算法能使跟踪误差在有限时间内收敛到原点。仿真算例验证了所提方法的有效性。
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关键词
双柔杆空间机器人
有限时间控制
奇异摄动
关节力矩输出死区
柔性抑振
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职称材料
基座弹性的双柔杆空间机器人的神经网络动态面控制
被引量：
1
2
作者
黄小琴
陈力
《载人航天》
CSCD
北大核心
2019年第1期92-97,共6页
针对基座弹性的双柔杆漂浮基空间机器人系统存在外部干扰时的轨迹跟踪及柔性抑振问题,推导了系统的动力学模型,应用奇异摄动理论,将系统分解为表示刚性运动的慢变子系统和表示基座弹性、双柔杆振动的快变子系统。对于慢变子系统,设计了...
针对基座弹性的双柔杆漂浮基空间机器人系统存在外部干扰时的轨迹跟踪及柔性抑振问题,推导了系统的动力学模型,应用奇异摄动理论,将系统分解为表示刚性运动的慢变子系统和表示基座弹性、双柔杆振动的快变子系统。对于慢变子系统,设计了一种基于动态面的神经网络控制器,通过动态面的应用避免反步法带来的计算膨胀问题;通过RBF神经网络逼近了含有外部干扰在内的动力学不确定项;针对快变子系统,采用线性二次型最优控制同时抑制弹性基座与双柔杆的振动。数值仿真验证了控制方法的有效性。
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关键词
双柔杆空间机器人
基座弹性
奇异摄动法
动态面控制
RBF神经网络
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职称材料
基座、臂杆全弹性空间机器人抗死区动态面控制
被引量：
2
3
作者
黄小琴
陈力
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期2063-2069,共7页
为了抑制漂浮基空间机器人的弹性基座与柔性臂杆的振动及避免关节力矩输出死区的影响,探讨了基座、臂杆全弹性漂浮基空间机器人系统存在关节力矩输出死区时的轨迹跟踪及双重柔性抑振问题。将弹性基座与臂杆间的连接视为弹簧连接,结合假...
为了抑制漂浮基空间机器人的弹性基座与柔性臂杆的振动及避免关节力矩输出死区的影响,探讨了基座、臂杆全弹性漂浮基空间机器人系统存在关节力矩输出死区时的轨迹跟踪及双重柔性抑振问题。将弹性基座与臂杆间的连接视为弹簧连接,结合假设模态法,推导出系统的动力学方程。应用奇异摄动方法,将系统分解慢变、快变子系统,分别表示刚性运动、基座弹性与双柔杆振动。对于慢变子系统,针对系统存在死区的情况,设计了基于自适应高斯基模糊的动态面控制器。动态面的引入避免了反演法引起的计算膨胀,减少了计算量;模糊逻辑函数逼近了含有死区误差和外部干扰在内的动力学不确定项;针对快变子系统,采用线性二次型最优控制以抑制基座与双杆的柔性振动并利用Matlab进行仿真验证。仿真结果表明:所设计的控制方案使得基座姿态与两臂杆相对转角收敛到期望角度,基座位移与臂杆的一、二阶振动模态收敛到零。
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关键词
基座弹性
双柔杆空间机器人
奇异摄动法
关节力矩输出死区
动态面控制
双重振动抑制
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职称材料
题名
存在死区的双柔杆空间机器人有限时间控制与抑振
被引量：
2
1
作者
黄小琴
陈力
机构
福州大学机械工程及自动化学院
福州大学福建省高端装备制造协同创新中心
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期1212-1218,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(11372073
11072061)
福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台项目(2014H21010011)
文摘
探讨了存在关节力矩输出死区情况下,基于有限时间的漂浮基双柔杆空间机器人系统的轨迹跟踪与柔性抑振问题。采用奇异摄动理论,将系统的动力学方程分解为慢变与快变子系统,分别表示刚性运动与柔性振动。针对模型存在不确定性和死区参数未知的慢变子系统,设计了死区预补偿器和一种基于名义模型的有限时间控制器。引入了具有有限时间收敛特性的积分式滑模面,它与传统渐近收敛控制方法相比,具有更快的收敛速度、更好的鲁棒性和抗干扰特性。对于快变子系统,采用线性二次最优控制方法主动抑制其振动,以保证系统良好的稳定性。结合有限时间稳定性引理,采用李雅普诺夫理论证明了所提控制算法能使跟踪误差在有限时间内收敛到原点。仿真算例验证了所提方法的有效性。
关键词
双柔杆空间机器人
有限时间控制
奇异摄动
关节力矩输出死区
柔性抑振
Keywords
two-flexible-link space robot
finite-time control
singular perturbation
joint torque output dead zone
flexible vibration suppression
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基座弹性的双柔杆空间机器人的神经网络动态面控制
被引量：
1
2
作者
黄小琴
陈力
机构
福州大学机械工程及自动化学院
福建省高端装备制造协同创新中心
出处
《载人航天》
CSCD
北大核心
2019年第1期92-97,共6页
基金
国家自然科学基金(11372073
11072061)
福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台(2014H21010011)
文摘
针对基座弹性的双柔杆漂浮基空间机器人系统存在外部干扰时的轨迹跟踪及柔性抑振问题,推导了系统的动力学模型,应用奇异摄动理论,将系统分解为表示刚性运动的慢变子系统和表示基座弹性、双柔杆振动的快变子系统。对于慢变子系统,设计了一种基于动态面的神经网络控制器,通过动态面的应用避免反步法带来的计算膨胀问题;通过RBF神经网络逼近了含有外部干扰在内的动力学不确定项;针对快变子系统,采用线性二次型最优控制同时抑制弹性基座与双柔杆的振动。数值仿真验证了控制方法的有效性。
关键词
双柔杆空间机器人
基座弹性
奇异摄动法
动态面控制
RBF神经网络
Keywords
two-flexible-link space robot
elastic base
singular perturbation method
dynamic sur-face control
RBF neural network
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基座、臂杆全弹性空间机器人抗死区动态面控制
被引量：
2
3
作者
黄小琴
陈力
机构
福州大学机械工程及自动化学院
福建省高端装备制造协同创新中心
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期2063-2069,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11372073,11072061)
福建省工业机器人基础部件技术重大研发项目(2014H21010011)
文摘
为了抑制漂浮基空间机器人的弹性基座与柔性臂杆的振动及避免关节力矩输出死区的影响,探讨了基座、臂杆全弹性漂浮基空间机器人系统存在关节力矩输出死区时的轨迹跟踪及双重柔性抑振问题。将弹性基座与臂杆间的连接视为弹簧连接,结合假设模态法,推导出系统的动力学方程。应用奇异摄动方法,将系统分解慢变、快变子系统,分别表示刚性运动、基座弹性与双柔杆振动。对于慢变子系统,针对系统存在死区的情况,设计了基于自适应高斯基模糊的动态面控制器。动态面的引入避免了反演法引起的计算膨胀,减少了计算量;模糊逻辑函数逼近了含有死区误差和外部干扰在内的动力学不确定项;针对快变子系统,采用线性二次型最优控制以抑制基座与双杆的柔性振动并利用Matlab进行仿真验证。仿真结果表明:所设计的控制方案使得基座姿态与两臂杆相对转角收敛到期望角度,基座位移与臂杆的一、二阶振动模态收敛到零。
关键词
基座弹性
双柔杆空间机器人
奇异摄动法
关节力矩输出死区
动态面控制
双重振动抑制
Keywords
base elasticity
two-flexible-link space robot
singular perturbation method
joint-torque-output dead zone
dynamic surface control
double vibration suppression
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
存在死区的双柔杆空间机器人有限时间控制与抑振
黄小琴
陈力
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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下载PDF
职称材料
2
基座弹性的双柔杆空间机器人的神经网络动态面控制
黄小琴
陈力
《载人航天》
CSCD
北大核心
2019
1
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下载PDF
职称材料
3
基座、臂杆全弹性空间机器人抗死区动态面控制
黄小琴
陈力
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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