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题名柔性关节机械手有限时间命令滤波反步控制
被引量：3
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作者
王冬冬
赵林
于金鹏
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机构
青岛大学自动化学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2021年第7期1474-1482,共9页
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基金
国家自然科学基金(61603204,61973179)
山东省优秀青年基金(ZR2018JL020)
山东省高等学校青创科技计划(2019 KJN033)。
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文摘
针对不确定柔性关节机械手的跟踪控制问题,设计了一种自适应神经网络有限时间命令滤波反步控制器。该控制器在经典反步控制技术的基础上,采用有限时间命令滤波器克服了传统反步法在计算虚拟信号导数时存在的复杂计算问题,并进一步设计了误差补偿机制,有效地补偿了命令滤波器造成的滤波误差。利用神经网络对系统模型中的不确定动态进行逼近,最终通过李雅普诺夫方法证明了所提出的控制方法能保证关节位置跟踪误差在有限时间内收敛到期望的邻域内,且闭环系统内的信号都在有限时间内有界。通过数值模拟验证了该方法的有效性。
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关键词
自适应神经控制
柔性关节机械手
命令滤波反步控制
有限时间收敛
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Keywords
Adaptive neural control
flexible-joint manipulator
command filtered backstepping control
finite-time convergence
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名考虑误差补偿的柔性机械臂命令滤波滑模控制
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作者
陈凯生
张鑫
祝子钧
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机构
兰州交通大学自动化与电气工程学院
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出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2024年第11期66-72,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(62341310)
甘肃省自然科学基金项目(20JR5RA419)
甘肃省高等学校创新基金项目(2022A-045)。
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文摘
针对单关节柔性机械臂控制中存在参数摄动、外部干扰及滤波误差等导致轨迹跟踪精度性能变差的问题,提出一种考虑误差补偿的命令滤波滑模控制方法。首先,给出含不确定项的单关节柔性机械臂动力学方程,设计反步滑模控制;然后,引入二阶命令滤波器获得虚拟控制量的导数,避免传统反步控制引起的“计算爆炸”问题;最后,基于李雅普诺夫理论设计误差补偿机制用以消除命令滤波器所产生的滤波误差。仿真结果表明,当系统存在参数摄动和外部干扰时,所提出的误差补偿命令滤波滑模控制与未加误差补偿的命令滤波滑模控制和误差补偿命令滤波控制方法相比,其轨迹跟踪精度分别提升了19.8%和74.0%,滤波误差分别减少了44.4%和31.4%。
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关键词
单关节柔性机械臂
命令滤波反步控制
滑模控制
滤波误差补偿
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Keywords
flexible articulated robotic arm
command-filtered control
sliding mode control
filter error compensation
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名状态约束自主水下机器人的自适应有限时间跟踪控制
被引量：2
- 3
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作者
范敬梓
赵林
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机构
青岛大学自动化学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2023年第6期981-989,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61603204,61973179)
山东省优秀青年基金资助项目(ZR2018JL020)
山东省高等学校青创科技计划(2019KJN033)。
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文摘
针对状态约束情况下自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的跟踪控制问题,提出了一种自适应命令滤波有限时间控制方案。该控制方案在保证系统有限时间收敛的前提下,不仅使用命令滤波器规避了虚拟控制信号高阶导数的使用,解决了计算复杂性问题,而且构建了有限时间误差补偿信号来避免由于使用滤波器而产生的滤波误差对控制性能的影响,同时利用径向基函数神经网络逼近技术处理系统中的未知非线性动态。最后,证明了所提出的控制器可以保证位置跟踪误差在有限时间内收敛到期望邻域内,同时不超过预先定义的状态约束。通过仿真实验验证了所提控制方案的合理性与可行性。
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关键词
自主水下机器人
命令滤波反步控制
状态约束
有限时间收敛
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Keywords
Autonomous underwater vehicle
command filter backstepping control
state constraint
finite-time convergence
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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