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太空转位机械臂刚性特征研究
被引量:
2
1
作者
杨原青
徐志刚
+2 位作者
王军义
白鑫林
张伟
《兵器装备工程学报》
CAS
北大核心
2019年第5期94-98,共5页
提出了一种全物理的实验方法,实验时太空机械臂在其关节处电机的驱动下转动,气浮机构提供微重力环境,而模拟实验舱的质量块在中间连接梁的带领下跟随太空转位机械臂进行运动,从而模拟机械臂的转动惯量。通过对全物理模型进行动力学建模...
提出了一种全物理的实验方法,实验时太空机械臂在其关节处电机的驱动下转动,气浮机构提供微重力环境,而模拟实验舱的质量块在中间连接梁的带领下跟随太空转位机械臂进行运动,从而模拟机械臂的转动惯量。通过对全物理模型进行动力学建模,得到各个关节处所受的力和力矩,并对机械臂进行结构分析,变形为0. 13 mm,即空间转位机械臂的刚性满足设计要求,能够承受太空转位时的力和转动惯量。
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关键词
太空
机械
臂
机械臂刚性
全物理方法
超大转动惯量
动力学分析
静力学分析
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职称材料
具有外部扰动的空间刚性机械臂姿态与末端爪手协调运动的Terminal滑模控制算法设计
被引量:
10
2
作者
郭益深
陈力
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2008年第5期525-532,共8页
讨论了载体位置无控、姿态受控情况下,具有外部扰动的漂浮基空间刚性机械臂,载体姿态与末端爪手协调运动的控制算法设计问题.结合系统动量守恒关系及Lagrange方法,建立了漂浮基空间刚性机械臂完全能控形式的系统动力学方程及运动Jacobi...
讨论了载体位置无控、姿态受控情况下,具有外部扰动的漂浮基空间刚性机械臂,载体姿态与末端爪手协调运动的控制算法设计问题.结合系统动量守恒关系及Lagrange方法,建立了漂浮基空间刚性机械臂完全能控形式的系统动力学方程及运动Jacobi关系,并将其转化为状态空间形式的系统控制方程.以此为基础,根据Terminal滑模控制技术,给出了系统相关Terminal滑模面的数学表达式,在此基础上提出了具有外部扰动情况下漂浮基空间刚性机械臂载体姿态与末端爪手协调运动的Terminal滑模控制方案.提出的控制方案不但确保了闭环系统滑模阶段的存在性,同时通过Terminal滑模函数的适当选取,还保证了输出误差在有限时间内的收敛性.此外,由于确保了无论何种情况下系统初始状态均在Terminal滑模面上,从而消除了其它滑模控制方法常有的到达阶段,使得闭环系统具有全局鲁棒性和稳定性.平面两杆空间刚性机械臂的系统数值仿真,证实了方法的有效性.
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关键词
漂浮基空间
刚性
机械
臂
外部扰动
Terminal滑模面
协调运动
TERMINAL滑模控制
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职称材料
机械臂轨迹跟踪控制研究进展
被引量:
52
3
作者
史先鹏
刘士荣
《控制工程》
CSCD
北大核心
2011年第1期116-122,132,共8页
综述了近年来刚性机械臂轨迹跟踪控制研究领域的最新进展。根据应用于机械臂的不同控制算法进行分类,从自适应PID控制、神经网络自适应控制、模糊自适应控制、滑模变结构控制和鲁棒自适应控制5种主要控制方法进行阐述。重点从关节空间出...
综述了近年来刚性机械臂轨迹跟踪控制研究领域的最新进展。根据应用于机械臂的不同控制算法进行分类,从自适应PID控制、神经网络自适应控制、模糊自适应控制、滑模变结构控制和鲁棒自适应控制5种主要控制方法进行阐述。重点从关节空间出发,论述了各种控制算法在提高机械臂轨迹跟踪性能方面的各自优缺点,并分析了它们之间的相互联系。对机械臂轨迹跟踪问题的研究方向进行了展望。
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关键词
刚性
机械
臂
关节空间
轨迹跟踪
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职称材料
基于反步法的机械臂鲁棒自适应位置/力控制
被引量:
5
4
作者
李树荣
马慧超
《中国石油大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期172-176,共5页
针对机械臂终端受环境约束而产生的位置/力控制问题,提出一种鲁棒自适应控制算法。该方案采用反步法的思想设计具有全局收敛特性的位置/力控制器,根据坐标变换得到降阶的动力学模型,设计中考虑了驱动电机模型使控制器更符合实际控制要求...
针对机械臂终端受环境约束而产生的位置/力控制问题,提出一种鲁棒自适应控制算法。该方案采用反步法的思想设计具有全局收敛特性的位置/力控制器,根据坐标变换得到降阶的动力学模型,设计中考虑了驱动电机模型使控制器更符合实际控制要求,并将其分解为动力学控制器和电机控制器两部分以降低设计难度。利用自适应方法对动力学模型中的非线性部分和未知扰动进行补偿,采用鲁棒控制克服电机参数的不确定性的影响。二自由度机械臂的仿真结果表明,系统能快速有效跟踪参考信号,说明该控制器是有效的。
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关键词
刚性
机械
臂
反步法
鲁棒自适应控制
位置
力跟踪
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职称材料
题名
太空转位机械臂刚性特征研究
被引量:
2
1
作者
杨原青
徐志刚
王军义
白鑫林
张伟
机构
东北大学机械工程与自动化学院
中国科学院沈阳自动化研究所
中国科学院机器人与智能制造创新研究院
中国科学院大学
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
北大核心
2019年第5期94-98,共5页
文摘
提出了一种全物理的实验方法,实验时太空机械臂在其关节处电机的驱动下转动,气浮机构提供微重力环境,而模拟实验舱的质量块在中间连接梁的带领下跟随太空转位机械臂进行运动,从而模拟机械臂的转动惯量。通过对全物理模型进行动力学建模,得到各个关节处所受的力和力矩,并对机械臂进行结构分析,变形为0. 13 mm,即空间转位机械臂的刚性满足设计要求,能够承受太空转位时的力和转动惯量。
关键词
太空
机械
臂
机械臂刚性
全物理方法
超大转动惯量
动力学分析
静力学分析
Keywords
space manipulator
manipulator’s stiffness
full physics method
very large moment of inertia
kinetic analysis
static analysis
分类号
TJ86 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
具有外部扰动的空间刚性机械臂姿态与末端爪手协调运动的Terminal滑模控制算法设计
被引量:
10
2
作者
郭益深
陈力
机构
福州大学机做工程及自动化学院
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2008年第5期525-532,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(10372022
10672040)
福建省自然科学基金资助项目(E0410008)
文摘
讨论了载体位置无控、姿态受控情况下,具有外部扰动的漂浮基空间刚性机械臂,载体姿态与末端爪手协调运动的控制算法设计问题.结合系统动量守恒关系及Lagrange方法,建立了漂浮基空间刚性机械臂完全能控形式的系统动力学方程及运动Jacobi关系,并将其转化为状态空间形式的系统控制方程.以此为基础,根据Terminal滑模控制技术,给出了系统相关Terminal滑模面的数学表达式,在此基础上提出了具有外部扰动情况下漂浮基空间刚性机械臂载体姿态与末端爪手协调运动的Terminal滑模控制方案.提出的控制方案不但确保了闭环系统滑模阶段的存在性,同时通过Terminal滑模函数的适当选取,还保证了输出误差在有限时间内的收敛性.此外,由于确保了无论何种情况下系统初始状态均在Terminal滑模面上,从而消除了其它滑模控制方法常有的到达阶段,使得闭环系统具有全局鲁棒性和稳定性.平面两杆空间刚性机械臂的系统数值仿真,证实了方法的有效性.
关键词
漂浮基空间
刚性
机械
臂
外部扰动
Terminal滑模面
协调运动
TERMINAL滑模控制
Keywords
free-floating space rigid manipulator
external disturbance
terminal sliding surface
coordinated motion
terminal sliding mode control
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
机械臂轨迹跟踪控制研究进展
被引量:
52
3
作者
史先鹏
刘士荣
机构
华东理工大学自动化研究所
杭州电子科技大学自动化学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2011年第1期116-122,132,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(60675043)
浙江省科技计划基金资助项目(2007C21051)
文摘
综述了近年来刚性机械臂轨迹跟踪控制研究领域的最新进展。根据应用于机械臂的不同控制算法进行分类,从自适应PID控制、神经网络自适应控制、模糊自适应控制、滑模变结构控制和鲁棒自适应控制5种主要控制方法进行阐述。重点从关节空间出发,论述了各种控制算法在提高机械臂轨迹跟踪性能方面的各自优缺点,并分析了它们之间的相互联系。对机械臂轨迹跟踪问题的研究方向进行了展望。
关键词
刚性
机械
臂
关节空间
轨迹跟踪
Keywords
rigid manipulator
joint space
trajectory tracking
分类号
TP27 [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
基于反步法的机械臂鲁棒自适应位置/力控制
被引量:
5
4
作者
李树荣
马慧超
机构
中国石油大学信息与控制工程学院
中石化天津液化天然气有限责任公司
出处
《中国石油大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期172-176,共5页
基金
国家自然科学基金项目(60974039)
文摘
针对机械臂终端受环境约束而产生的位置/力控制问题,提出一种鲁棒自适应控制算法。该方案采用反步法的思想设计具有全局收敛特性的位置/力控制器,根据坐标变换得到降阶的动力学模型,设计中考虑了驱动电机模型使控制器更符合实际控制要求,并将其分解为动力学控制器和电机控制器两部分以降低设计难度。利用自适应方法对动力学模型中的非线性部分和未知扰动进行补偿,采用鲁棒控制克服电机参数的不确定性的影响。二自由度机械臂的仿真结果表明,系统能快速有效跟踪参考信号,说明该控制器是有效的。
关键词
刚性
机械
臂
反步法
鲁棒自适应控制
位置
力跟踪
Keywords
rigid manipulator
backstepping
robust adaptive control
motion/ force tracking
分类号
TP24 [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
太空转位机械臂刚性特征研究
杨原青
徐志刚
王军义
白鑫林
张伟
《兵器装备工程学报》
CAS
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
具有外部扰动的空间刚性机械臂姿态与末端爪手协调运动的Terminal滑模控制算法设计
郭益深
陈力
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2008
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
机械臂轨迹跟踪控制研究进展
史先鹏
刘士荣
《控制工程》
CSCD
北大核心
2011
52
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于反步法的机械臂鲁棒自适应位置/力控制
李树荣
马慧超
《中国石油大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
5
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职称材料
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