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基于迭代学习的机械臂关节空间轨迹跟踪控制
1
作者
李慧琴
颉世国
+3 位作者
王硕飞
王洋洋
王鹏飞
兰明明
《机电工程》
北大核心
2025年第9期1810-1820,共11页
针对运动轨迹具有重复性特点的多自由度机械臂,为实现机械臂轨迹的精确跟踪控制目的,以一种三自由度空间机械臂为研究对象,采用混合多项式插值法规划关节空间轨迹,提出了一种增益自适应整定的迭代学习控制方法,对机械臂关节轨迹进行了...
针对运动轨迹具有重复性特点的多自由度机械臂,为实现机械臂轨迹的精确跟踪控制目的,以一种三自由度空间机械臂为研究对象,采用混合多项式插值法规划关节空间轨迹,提出了一种增益自适应整定的迭代学习控制方法,对机械臂关节轨迹进行了跟踪控制。首先,根据机械臂逆运动学分析,求解了运动过程中关键点对应的各关节角度,采用3-5-3多项式混合插值方法进行了轨迹规划;然后,采用拉格朗日方法建立了三自由度机械臂的动力学模型,在定常比例-微分(PD)型闭环迭代学习控制的基础上,提出了一种增益自适应整定的迭代学习控制方法,并使用Lyapunov稳定性理论对设计的迭代学习控制器进行了收敛性分析;最后,为验证增益自适应整定的迭代学习控制方法的有效性与优越性,在MATALB/Simulink中搭建了机械臂控制系统进行了仿真分析,并将其结果与采用定常PD迭代学习控制方法的结果进行了对比。研究结果表明:随着迭代次数的增加,机械臂关节轨迹的跟踪效果有显著提升;第5次迭代时,对机械臂关节角度轨迹和末端路径的跟踪达到了预期效果;第10次迭代后,机械臂关节角速度轨迹也能准确地跟踪期望轨迹;与定常PD型闭环迭代学习控制相比,增益自适应整定的迭代学习控制在跟踪机械臂关节轨迹时达到期望轨迹的迭代次数更少、学习速度更快、轨迹跟踪效果更好。该研究为有重复运动轨迹的机械臂提供了一种有效的控制方法。
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关键词
机械臂
多项式轨迹
自适应迭代学习
动力学分析
轨迹
跟踪
MATALB/Simulink
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职称材料
基于解轨迹多项式系数估计的非线性电路故障诊断
被引量:
2
2
作者
徐晨曦
陈光
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第10期1237-1241,共5页
本文针对一类斜波激励响应轨迹(解轨迹)存在的弱非线性电路,提出一种基于解轨迹多项式拟合的非线性电路故障诊断方法。本文在电路混合节点方程基础上,通过解轨迹多项式系数迭代关系分析多项式系数与故障信息间的对应关系;由解轨迹多项...
本文针对一类斜波激励响应轨迹(解轨迹)存在的弱非线性电路,提出一种基于解轨迹多项式拟合的非线性电路故障诊断方法。本文在电路混合节点方程基础上,通过解轨迹多项式系数迭代关系分析多项式系数与故障信息间的对应关系;由解轨迹多项系数间存在的由低到高的解耦关系导出基于多项式系数的故障诊断方程,将非线性电路故障诊断转换为一组线性电路故障诊断问题。以解轨迹多项式系数为特征的故障诊断方法能有效减少故障传播的非线性造成的故障特征重叠、交叉现象,并可充分利用电路结构信息实现故障隔离;文中同时给出了基于解轨迹多项式系数聚类性分析的测试点优化准则。该方法具有分析过程简单、分析动态范围大和适用于未知非线性电路故障诊断等特点。最后通过实例仿真说明该方法的有效性。
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关键词
非线性电路
故障诊断
解
轨迹
多项式
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职称材料
五自由度机器人打磨木椅背板的轨迹规划研究
3
作者
吴哲
李东林
+2 位作者
马宁宁
黄利坚
张中弛
《林业机械与木工设备》
2023年第12期46-50,共5页
以五自由度打磨机器人为研究对象,采用D-H参数法建立其数学模型,并在MATLAB Robotics Toolbox工具箱中得到机器人的仿真模型;选取背板中的两个打磨点,采用逆运动学运算得到机器人的各关节角度,并在关节空间对这两个打磨点进行三次和五...
以五自由度打磨机器人为研究对象,采用D-H参数法建立其数学模型,并在MATLAB Robotics Toolbox工具箱中得到机器人的仿真模型;选取背板中的两个打磨点,采用逆运动学运算得到机器人的各关节角度,并在关节空间对这两个打磨点进行三次和五次多项式轨迹规划。通过仿真结果的分析比较,可知采用五次多项式轨迹规划时,机器人在运动过程中平稳、无突变,能有效地减少关节磨损和冲击振动现象的发生。
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关键词
木椅背板
多项式轨迹
规划
MATLAB
Robotics
Toolbox
运动学
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职称材料
基于MATLAB的AUBO-i5协作机器人运动学分析与轨迹规划
被引量:
6
4
作者
王春璐
王士军
+2 位作者
孟令军
王鑫兴
王文龙
《制造技术与机床》
北大核心
2020年第12期49-54,共6页
针对AUBO-i5协作机器人在运动过程中的稳定性问题,利用D-H参数法对机械臂进行建模,并通过对机器人正逆运动学求解验证机器人模型的正确性。首先,选用五次多项式插值对机器人进行轨迹规划,得到的结果存在突变。其次,通过融合均匀五次B样...
针对AUBO-i5协作机器人在运动过程中的稳定性问题,利用D-H参数法对机械臂进行建模,并通过对机器人正逆运动学求解验证机器人模型的正确性。首先,选用五次多项式插值对机器人进行轨迹规划,得到的结果存在突变。其次,通过融合均匀五次B样条曲线对协作机器人轨迹进行优化,将首末节点的重复度定为k+1,使B样条曲线能够通过首末位置点,保证了优化的完整性。最终经过优化后的协作机器人关节角度、关节角速度和关节角加速度变化曲线连续且平滑,有效减少了协作机器人结构刚性差而造成的机械臂稳定性问题。
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关键词
AUBO-i5协作机器人
D-H参数法
运动学正逆解
五次
多项式轨迹
规划
五次B样条曲线
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职称材料
基于解轨迹拟合的非线性电路故障特征提取
被引量:
1
5
作者
徐晨曦
陈光
《电子测量与仪器学报》
CSCD
2007年第2期1-5,共5页
本文针对一类斜波激励响应轨迹(解轨迹)存在且唯一的非线性电路,提出一种基于解轨迹拟合的故障特征提取方法。通过多项式拟合估计解轨迹麦克劳林多项式系数,由多项式系数间的迭代关系将非线性电路分解为线性子电路。在电路混合节点方程...
本文针对一类斜波激励响应轨迹(解轨迹)存在且唯一的非线性电路,提出一种基于解轨迹拟合的故障特征提取方法。通过多项式拟合估计解轨迹麦克劳林多项式系数,由多项式系数间的迭代关系将非线性电路分解为线性子电路。在电路混合节点方程和解轨迹多项式系数基础上,提取各子电路节点故障电流为故障特征,结合多轨迹多项式系数矩阵奇异值分解实现非线性电路多故障特征提取。最后通过仿真实例说明该方法的有效性。
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关键词
非线性电路
故障诊断
解
轨迹
多项式
特征提取
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职称材料
题名
基于迭代学习的机械臂关节空间轨迹跟踪控制
1
作者
李慧琴
颉世国
王硕飞
王洋洋
王鹏飞
兰明明
机构
河南农业大学机电工程学院
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第9期1810-1820,共11页
基金
河南省科技研发计划联合基金资助项目(222103810026)。
文摘
针对运动轨迹具有重复性特点的多自由度机械臂,为实现机械臂轨迹的精确跟踪控制目的,以一种三自由度空间机械臂为研究对象,采用混合多项式插值法规划关节空间轨迹,提出了一种增益自适应整定的迭代学习控制方法,对机械臂关节轨迹进行了跟踪控制。首先,根据机械臂逆运动学分析,求解了运动过程中关键点对应的各关节角度,采用3-5-3多项式混合插值方法进行了轨迹规划;然后,采用拉格朗日方法建立了三自由度机械臂的动力学模型,在定常比例-微分(PD)型闭环迭代学习控制的基础上,提出了一种增益自适应整定的迭代学习控制方法,并使用Lyapunov稳定性理论对设计的迭代学习控制器进行了收敛性分析;最后,为验证增益自适应整定的迭代学习控制方法的有效性与优越性,在MATALB/Simulink中搭建了机械臂控制系统进行了仿真分析,并将其结果与采用定常PD迭代学习控制方法的结果进行了对比。研究结果表明:随着迭代次数的增加,机械臂关节轨迹的跟踪效果有显著提升;第5次迭代时,对机械臂关节角度轨迹和末端路径的跟踪达到了预期效果;第10次迭代后,机械臂关节角速度轨迹也能准确地跟踪期望轨迹;与定常PD型闭环迭代学习控制相比,增益自适应整定的迭代学习控制在跟踪机械臂关节轨迹时达到期望轨迹的迭代次数更少、学习速度更快、轨迹跟踪效果更好。该研究为有重复运动轨迹的机械臂提供了一种有效的控制方法。
关键词
机械臂
多项式轨迹
自适应迭代学习
动力学分析
轨迹
跟踪
MATALB/Simulink
Keywords
robotic manipulator
polynomial trajectory
adaptive iterative learning
dynamic analysis
trajectory tracking
MATALB/Simulink
分类号
TH-39 [机械工程]
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
基于解轨迹多项式系数估计的非线性电路故障诊断
被引量:
2
2
作者
徐晨曦
陈光
机构
电子科技大学自动化工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第10期1237-1241,共5页
基金
国家自然科学基金(60372001)资助项目
文摘
本文针对一类斜波激励响应轨迹(解轨迹)存在的弱非线性电路,提出一种基于解轨迹多项式拟合的非线性电路故障诊断方法。本文在电路混合节点方程基础上,通过解轨迹多项式系数迭代关系分析多项式系数与故障信息间的对应关系;由解轨迹多项系数间存在的由低到高的解耦关系导出基于多项式系数的故障诊断方程,将非线性电路故障诊断转换为一组线性电路故障诊断问题。以解轨迹多项式系数为特征的故障诊断方法能有效减少故障传播的非线性造成的故障特征重叠、交叉现象,并可充分利用电路结构信息实现故障隔离;文中同时给出了基于解轨迹多项式系数聚类性分析的测试点优化准则。该方法具有分析过程简单、分析动态范围大和适用于未知非线性电路故障诊断等特点。最后通过实例仿真说明该方法的有效性。
关键词
非线性电路
故障诊断
解
轨迹
多项式
Keywords
non-linear circuit fault diagnosis trajectory polynomial
分类号
TP206 [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
五自由度机器人打磨木椅背板的轨迹规划研究
3
作者
吴哲
李东林
马宁宁
黄利坚
张中弛
机构
东北林业大学机电工程学院
出处
《林业机械与木工设备》
2023年第12期46-50,共5页
基金
黑龙江省自然科学基金项目“超薄超高密度纤维板纤维质量评价及胶合机理研究”(LH2022C009)
国家重点研发计划“超薄纤维板纤维制备及均匀铺装控制系统研究”(2021YFD220060404)。
文摘
以五自由度打磨机器人为研究对象,采用D-H参数法建立其数学模型,并在MATLAB Robotics Toolbox工具箱中得到机器人的仿真模型;选取背板中的两个打磨点,采用逆运动学运算得到机器人的各关节角度,并在关节空间对这两个打磨点进行三次和五次多项式轨迹规划。通过仿真结果的分析比较,可知采用五次多项式轨迹规划时,机器人在运动过程中平稳、无突变,能有效地减少关节磨损和冲击振动现象的发生。
关键词
木椅背板
多项式轨迹
规划
MATLAB
Robotics
Toolbox
运动学
Keywords
wooden chair backboard
polynomial trajectory planning
MATLAB Robotics Toolbox
kinematics
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
在线阅读
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职称材料
题名
基于MATLAB的AUBO-i5协作机器人运动学分析与轨迹规划
被引量:
6
4
作者
王春璐
王士军
孟令军
王鑫兴
王文龙
机构
山东理工大学机械工程学院
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2020年第12期49-54,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51505265)。
文摘
针对AUBO-i5协作机器人在运动过程中的稳定性问题,利用D-H参数法对机械臂进行建模,并通过对机器人正逆运动学求解验证机器人模型的正确性。首先,选用五次多项式插值对机器人进行轨迹规划,得到的结果存在突变。其次,通过融合均匀五次B样条曲线对协作机器人轨迹进行优化,将首末节点的重复度定为k+1,使B样条曲线能够通过首末位置点,保证了优化的完整性。最终经过优化后的协作机器人关节角度、关节角速度和关节角加速度变化曲线连续且平滑,有效减少了协作机器人结构刚性差而造成的机械臂稳定性问题。
关键词
AUBO-i5协作机器人
D-H参数法
运动学正逆解
五次
多项式轨迹
规划
五次B样条曲线
Keywords
AUBO-i5 cooperative robot
D-H parameter method
forward and inverse kinematics
quintic polynomial trajectory planning
quintic B-spline
分类号
TP242.2 [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
基于解轨迹拟合的非线性电路故障特征提取
被引量:
1
5
作者
徐晨曦
陈光
机构
电子科技大学自动化工程学院CAT研究室
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
2007年第2期1-5,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(编号:60372001)
文摘
本文针对一类斜波激励响应轨迹(解轨迹)存在且唯一的非线性电路,提出一种基于解轨迹拟合的故障特征提取方法。通过多项式拟合估计解轨迹麦克劳林多项式系数,由多项式系数间的迭代关系将非线性电路分解为线性子电路。在电路混合节点方程和解轨迹多项式系数基础上,提取各子电路节点故障电流为故障特征,结合多轨迹多项式系数矩阵奇异值分解实现非线性电路多故障特征提取。最后通过仿真实例说明该方法的有效性。
关键词
非线性电路
故障诊断
解
轨迹
多项式
特征提取
Keywords
nonlinear circuit, fault diagnosis, trajectory polynomial, characteristic extraction.
分类号
TP206 [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
基于迭代学习的机械臂关节空间轨迹跟踪控制
李慧琴
颉世国
王硕飞
王洋洋
王鹏飞
兰明明
《机电工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于解轨迹多项式系数估计的非线性电路故障诊断
徐晨曦
陈光
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
2
在线阅读
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职称材料
3
五自由度机器人打磨木椅背板的轨迹规划研究
吴哲
李东林
马宁宁
黄利坚
张中弛
《林业机械与木工设备》
2023
0
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职称材料
4
基于MATLAB的AUBO-i5协作机器人运动学分析与轨迹规划
王春璐
王士军
孟令军
王鑫兴
王文龙
《制造技术与机床》
北大核心
2020
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于解轨迹拟合的非线性电路故障特征提取
徐晨曦
陈光
《电子测量与仪器学报》
CSCD
2007
1
在线阅读
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职称材料
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