空间机械臂关节运动的自适应模糊补偿控制 被引量：8

1

作者 梁捷 陈力 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期577-582,共6页

讨论了本体位置与姿态均不受控制情况下,漂浮基空间机械臂关节空间轨迹跟踪的控制问题。结合系统动量及动量矩守恒关系并利用拉格朗日方法,建立了漂浮基空间机械臂完全能控形式的系统动力学方程。以此为基础,针对空间机械臂末端爪手所... 讨论了本体位置与姿态均不受控制情况下,漂浮基空间机械臂关节空间轨迹跟踪的控制问题。结合系统动量及动量矩守恒关系并利用拉格朗日方法,建立了漂浮基空间机械臂完全能控形式的系统动力学方程。以此为基础,针对空间机械臂末端爪手所持载荷参数未知的情况,设计了一种标称计算力矩控制器附加自适应模糊补偿控制器的复合控制方案;即通过自适应模糊补偿控制器来弥补系统未知参数对标称计算力矩控制器的影响,以确保存在未知系统参数情况下整个闭环控制系统的渐近稳定性。提到的控制方案能够有效地克服系统未知参数的影响,控制漂浮基空间机械臂的两个关节稳定地跟踪关节空间的期望轨迹;并具有不需要测量和反馈空间机械臂本体的位置、移动速度、移动加速度以及姿态角速度、姿态角加速度的显著优点,同时也不要求系统动力学方程关于系统惯性参数呈线性函数关系。通过系统数值仿真证实了方法的有效性。 展开更多

关键词 漂浮基空间机械臂 关节运动 标称计算力矩控制器 自适应模糊补偿控制

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基于实时测量的两杆柔性操作臂的模糊补偿控制

2

作者 杨唐文 徐卫良 王兴松 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1999年第6期60-65,共6页

将计算力矩方法和模糊逻辑单元相结合，对带有柔性杆件的机器人操作臂的轨迹跟踪控制进行了研究．一套集成激光传感系统实时测量柔性杆臂的弹性变形，并用于机器人操作臂的补偿控制．控制参数由模糊逻辑单元根据机器人操作臂的状态变量... 将计算力矩方法和模糊逻辑单元相结合，对带有柔性杆件的机器人操作臂的轨迹跟踪控制进行了研究．一套集成激光传感系统实时测量柔性杆臂的弹性变形，并用于机器人操作臂的补偿控制．控制参数由模糊逻辑单元根据机器人操作臂的状态变量实时调整，保证控制器的稳定性和精度．仿真实验结果证明了控制器的良好性能． 展开更多

关键词 柔性机器人 操作臂 模糊补偿控制 实时测量

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船舶航向非线性系统自适应模糊补偿控制 被引量：8

3

作者 朱冬健 马宁 顾解忡 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期250-254,261,共6页

研究了船舶直航和谐波航向控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,将自适应模糊补偿技术应用到船舶航向非线性响应模型中,利用万能逼近定理构造模糊系统逼近系统中的未知非线性,提出了一种基于自适应模糊补偿且带有物理约束二阶滤波器的鲁棒... 研究了船舶直航和谐波航向控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,将自适应模糊补偿技术应用到船舶航向非线性响应模型中,利用万能逼近定理构造模糊系统逼近系统中的未知非线性,提出了一种基于自适应模糊补偿且带有物理约束二阶滤波器的鲁棒跟踪控制器.运动响应模型考虑了建模误差和外界干扰,模糊系统能有效地逼近非线性系统,控制器能够准确地跟踪预设航向和转首角速度.舵角控制结合舵机伺服系统模型,操舵情况符合物理现实.数值仿真在相同控制参数下与传统比例-微分(PD)控制作比较,结果验证了自适应模糊控制器的有效性和优越性. 展开更多

关键词 船舶航向跟踪 非线性鲁棒控制 自适应模糊补偿控制 指令滤波 Lyapunov稳定性设计

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论域自适应变化的不确定机械臂模糊补偿控制

4

作者 王凯 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第2期86-89,94,共5页

为了提高不确定机械臂系统在扰动工况下的轨迹跟踪精度,设计了论域自适应变化的模糊补偿控制器。以二自由度机械臂为研究对象,建立了机械臂系统的动力学模型,设计了模糊补偿控制器的整体方案。提出了模糊控制参数论域随跟踪误差自适应... 为了提高不确定机械臂系统在扰动工况下的轨迹跟踪精度,设计了论域自适应变化的模糊补偿控制器。以二自由度机械臂为研究对象,建立了机械臂系统的动力学模型,设计了模糊补偿控制器的整体方案。提出了模糊控制参数论域随跟踪误差自适应变化的思想:当跟踪误差较小时,参数论域随之减小,有利于提高控制精度;当跟踪误差较大时,参数论域随之增大,有利于控制过程收敛;基于Lyapunov稳定性分析,给出了补偿力矩系数的自适应变化律。经仿真验证,论域自适应模糊补偿控制器对期望轨迹跟踪误差的最大值和方均根均远小于传统模糊补偿控制。仿真结果表明在扰动工况下,论域自适应模糊控制器对不确定机械臂的轨迹跟踪控制是有效的,且在控制精度和速度方面具有一定优越性。 展开更多

关键词 轨迹跟踪 不确定性 机械臂 自适应论域 模糊补偿控制 扰动工况

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前馈控制加模糊补偿的机器人关节角度追踪 被引量：3

5

作者 蒲明辉 赵倩倩 +1 位作者 陈琳 潘海鸿 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第6期241-244,共4页

为解决不确定性机器人的关节角度追踪问题,提出一种前馈控制加模糊补偿的控制方法。将机器人动力学方程引入前馈控制,减小关节角度初始误差。为提高关节角度追踪的稳定性,模糊控制不直接输出关节补偿力矩,而是输出关节力矩补偿系数,其... 为解决不确定性机器人的关节角度追踪问题,提出一种前馈控制加模糊补偿的控制方法。将机器人动力学方程引入前馈控制,减小关节角度初始误差。为提高关节角度追踪的稳定性,模糊控制不直接输出关节补偿力矩,而是输出关节力矩补偿系数,其与前馈关节力矩相乘间接得到关节补偿力矩对机器人不确定性进行补偿。通过ADAMS和Matlab/Simulink对关节角度追踪控制效果进行验证。仿真结果表明,该方法对不确定性机器人的关节角度追踪控制是有效的,其关节角度追踪误差绝对值小于1.5×10^(-4)rad。 展开更多

关键词 关节角度追踪 前馈控制 模糊补偿控制 不确定性机器人 关节控制力矩

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双连杆柔性臂机器人的模糊补偿滑模控制 被引量：6

6

作者 戴学丰 严浙平 +1 位作者 孙立宁 蔡鹤皋 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期1-4,共4页

提出了宏微双重驱动双连杆柔性臂机器人递阶控制系统结构,下层为根据柔性臂刚性模态 设计的实现关节角位置控制的滑模算法和压电陶瓷抑振器,上层为根据关节角误差信号和滑模函数 变化趋势建立的模糊推理表用以确定对滑模控制律的修正。... 提出了宏微双重驱动双连杆柔性臂机器人递阶控制系统结构,下层为根据柔性臂刚性模态 设计的实现关节角位置控制的滑模算法和压电陶瓷抑振器,上层为根据关节角误差信号和滑模函数 变化趋势建立的模糊推理表用以确定对滑模控制律的修正。借助自动机模型分析了系统的稳定性, 将控制律在包含柔性模态的完整柔性臂机器人模型上进行计算机仿真,取得了满意的结果。 展开更多

关键词 双连杆柔性臂机器人 模糊补偿滑模控制 压电陶瓷抑振器 数学模型 伺服电机 滑模算法

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柔性空间机械臂末端运动及柔性振动的模糊自适应补偿控制 被引量：23

7

作者 梁捷 陈力 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期45-57,共13页

讨论了载体位置不受控、姿态受控情况下,具有不确定参数的漂浮基柔性空间机械臂系统载体姿态与末端爪手惯性空间轨迹跟踪的模糊自适应补偿控制和柔性振动优化控制问题。利用拉格朗日方程和假设模态法并结合系统动量守恒关系,分析、建立... 讨论了载体位置不受控、姿态受控情况下,具有不确定参数的漂浮基柔性空间机械臂系统载体姿态与末端爪手惯性空间轨迹跟踪的模糊自适应补偿控制和柔性振动优化控制问题。利用拉格朗日方程和假设模态法并结合系统动量守恒关系,分析、建立了柔性空间机械臂系统的动力学方程及运动Jacobi关系。以此为基础,使用奇异摄动法和2种时间尺度的假设,将系统分解为轨迹跟踪控制器和振动控制器可分开设计的奇异摄动系统。对于快变子系统,使用全局最优线性二次调节器(LQR)控制方法来对柔性杆件的振动进行主动抑制。同时,针对系统参数不确定的情况,设计了一种标称计算力矩控制器附加模糊自适应补偿控制器的复合控制方案来保证慢变子系统载体姿态与末端爪手在惯性空间的轨迹跟踪。通过系统数值仿真证实了方法的有效性。 展开更多

关键词 固体力学 漂浮基柔性空间机械臂 奇异摄动法 惯性空间 模糊自适应补偿控制 振动优化控制

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双臂空间机器人基于高斯型函数的姿态、关节运动模糊自适应补偿控制 被引量：5

8

作者 梁捷 陈力 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期330-336,共7页

讨论了载体姿态受控、位置不受控情况下,具有未知载荷参数的漂浮基双臂空间机器人系统关节运动的控制问题。利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,分析、建立了漂浮基双臂空间机器人完全能控形式的系统动力学方程。以此为基础,针对... 讨论了载体姿态受控、位置不受控情况下,具有未知载荷参数的漂浮基双臂空间机器人系统关节运动的控制问题。利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,分析、建立了漂浮基双臂空间机器人完全能控形式的系统动力学方程。以此为基础,针对双臂空间机器人2个末端爪手所持载荷参数未知的情况,设计了一种基于标称计算力矩控制器附加模糊自适应补偿控制器的复合控制方案,即通过模糊自适应补偿控制器来弥补系统参数未知对标称计算力矩控制器控制精度的影响,以确保存在未知系统参数情况下整个闭环控制系统的渐近稳定性。该控制方案能够有效地控制漂浮基双臂空间机器人的载体姿态及机械臂关节协调地完成期望的轨迹运动,并具有不需要反馈和测量双臂空间机器人载体的位置、移动速度、移动加速度,同时也不要求系统动力学方程关于系统惯性参数呈线性函数关系的显著优点。通过系统数值仿真证实了该方案的有效性。 展开更多

关键词 漂浮基双臂空间机器人 姿态 关节协调运动 标称计算力矩控制器 模糊自适应补偿控制

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具有未知载荷参数的漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊自适应补偿控制 被引量：4

9

作者 梁捷 陈力 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期338-345,共8页

讨论了载体姿态受控、位置不受控制情况下,漂浮基空间机械臂载体姿态及机械臂关节协调运动的控制问题.利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,建立了漂浮基空间机械臂完全能控形式的系统动力学方程.以此为基础,针对空间机械臂末端爪... 讨论了载体姿态受控、位置不受控制情况下,漂浮基空间机械臂载体姿态及机械臂关节协调运动的控制问题.利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,建立了漂浮基空间机械臂完全能控形式的系统动力学方程.以此为基础,针对空间机械臂末端爪手所持载荷参数未知的情况,设计了一种基于标称计算力矩控制器附加模糊自适应补偿控制器的复合控制方案,即通过模糊自适应补偿控制器来弥补系统未知参数对标称计算力矩控制器的影响,以确保存在未知系统参数情况下整个闭环控制系统的渐近稳定性.文中提到的控制方案能够有效地控制漂浮基空间机械臂的载体姿态及机械臂关节,可以协调地完成期望的轨迹运动,并具有不需要反馈和测量空间机械臂载体的位置、移动速度、移动加速度,同时也不要求系统动力学方程关于系统惯性参数呈线性函数关系的显著优点.通过系统数值仿真证实了方法的有效性. 展开更多

关键词 漂浮基空间机械臂 姿态、关节协调运动 标称计算力矩控制器 模糊自适应补偿控制

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模糊预补偿PID控制 被引量：1

10

作者 宋筱玲 阎岩 潘学军 《控制工程》 CSCD 2003年第5期399-400,409,共3页

利用模糊控制理论的非线性特性,在工业过程控制中将其与PID控制结合,能改善常规PID控制器的控制性能。给出了一种基于模糊逻辑规则作为预补偿机制的PID控制,采用模糊推理和改进Z-N方法结合的方法,通过使用模糊逻辑规则作为预补偿器调整... 利用模糊控制理论的非线性特性,在工业过程控制中将其与PID控制结合,能改善常规PID控制器的控制性能。给出了一种基于模糊逻辑规则作为预补偿机制的PID控制,采用模糊推理和改进Z-N方法结合的方法,通过使用模糊逻辑规则作为预补偿器调整控制信号,校正PID控制器产生的较大超调,以达到改善PID控制器控制性能的目的。经仿真证明,该方法可克服传统Z-N方法产生的过大超调和较长调整时间的不足,同时又保持较好的抗负荷扰动能力和鲁棒性。 展开更多

关键词 工业过程控制 模糊控制理论 非线性特性 模糊预补偿PID控制 数学模型

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基于模糊神经网络补偿控制器的H型平台同步控制 被引量：7

11

作者 张佳媛 王丽梅 《电气工程学报》 2015年第9期54-61,共8页

直线电机驱动的H型数控平台系统在加工零件时,负载扰动、外部干扰和两电机安装的差异与机械耦合会影响单轴的跟踪精度且会产生同步误差。针对此问题,本文首先用拉格朗日方法给H型平台建模,然后提出一种改进的非奇异终端滑模控制(NTSMC)... 直线电机驱动的H型数控平台系统在加工零件时,负载扰动、外部干扰和两电机安装的差异与机械耦合会影响单轴的跟踪精度且会产生同步误差。针对此问题,本文首先用拉格朗日方法给H型平台建模,然后提出一种改进的非奇异终端滑模控制(NTSMC)来进行位置控制器的设计,在不失滑模控制鲁棒性的情况下,有效地削弱了该控制所产生的抖振问题,提高了单轴的跟踪精度。在两轴间采用Sugeno型模糊神经网络(SFNN)补偿控制器来动态补偿H型平台的同步误差。通过模糊神经网络以任意精度逼近非线性系统的能力使同步误差在有限时间内趋近于零,以满足H型平台数控系统的高精度加工要求。仿真结果表明,所设计的控制系统能够有效提高系统的同步控制精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 H型平台 非奇异终端滑模控制 Sugeno型模糊神经网络补偿控制器 负载扰动

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转盘式自动生产线同步控制方法研究及实现 被引量：1

12

作者 闫娟 杨慧斌 程武山 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第7期131-134,共4页

由于受外部扰动的影响,采用三相异步电动机和凸轮分割器驱动的转盘式自动生产线中,各转盘容易出现失同步问题。针对该问题,结合模糊控制和同步补偿控制原理,提出了一种针对该类型转盘式生产线的同步方法,设计了针对实际生产线的控制架构... 由于受外部扰动的影响,采用三相异步电动机和凸轮分割器驱动的转盘式自动生产线中,各转盘容易出现失同步问题。针对该问题,结合模糊控制和同步补偿控制原理,提出了一种针对该类型转盘式生产线的同步方法,设计了针对实际生产线的控制架构,并在PLC中实现具体控制算法。从实际运行结果来看,在主电机转速突然下降和突然上升时,从电机对其进行快速跟踪,表明该方法可以有效解决转盘间由于累积误差造成的失同步现象,使得生产连续,生产效率提高。 展开更多

关键词 凸轮分割器 转盘式自动生产线 同步控制 模糊补偿控制 MODBUS 变频器

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煤矿冻结法凿井热交换节能控制系统设计 被引量：2

13

作者 郑晓亮 沈华军 +3 位作者 陆卫国 胡业林 沙成 李松高 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第6期97-101,共5页

针对煤矿冻结法凿井工程冻结站设备自动化程度低、电能浪费严重的现状,设计热交换节能控制系统,采用模糊控制器对盐水温度和流量进行控制,根据冻结工程实际热交换规模,调节设备运转状态。系统中盐水泵采用变频控制器改变拖动电动机转速... 针对煤矿冻结法凿井工程冻结站设备自动化程度低、电能浪费严重的现状,设计热交换节能控制系统,采用模糊控制器对盐水温度和流量进行控制,根据冻结工程实际热交换规模,调节设备运转状态。系统中盐水泵采用变频控制器改变拖动电动机转速调节盐水流量,压缩机组采用合理启停机组实现盐水温度控制,并可按需供给。从实际使用效果看,系统控制性能良好,延长了设备使用寿命,节约了大量电能,降低了施工企业用电成本。 展开更多

关键词 冻结法凿井 热交换 模糊补偿解耦控制 节能控制系统

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外肢体机器人的运动分析与控制仿真 被引量：1

14

作者 史亦凡 管小荣 +1 位作者 李回滨 李仲 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期218-223,共6页

设计了一种结构稳定、易于控制的外肢体机器人。根据外肢体机器人空间运动学和动力学特点,基于旋量理论建立了外肢体机器人运动学和动力学方程,并通过外肢体机器人特定场景下的运动仿真,获取了外肢体机器人的运动学、动力学参数曲线;进... 设计了一种结构稳定、易于控制的外肢体机器人。根据外肢体机器人空间运动学和动力学特点,基于旋量理论建立了外肢体机器人运动学和动力学方程,并通过外肢体机器人特定场景下的运动仿真,获取了外肢体机器人的运动学、动力学参数曲线;进而基于动力学模型设计了模糊自适应补偿控制器,实现对动力学方程中摩擦参数的精确逼近,从而通过前馈补偿,实现对机器人关节运动轨迹的高精度跟踪。 展开更多

关键词 外肢体 旋量理论 运动学 动力学 模糊自适应补偿控制

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