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基于角速度约束及神经网络的平面PAA系统控制
1
作者
熊培银
柴颖豪
+1 位作者
曾惠芳
潘昌忠
《深圳大学学报(理工版)》
北大核心
2025年第6期740-746,共7页
为实现对首关节欠驱动的平面三连杆PAA(passive-active-active)系统末端位置的稳定控制,提出一种基于同角速度约束及神经网络的位置控制策略.基于欧拉-拉格朗日方程建立系统动力学模型,分析欠驱动关节约束方程,获得各连杆角速度约束关系...
为实现对首关节欠驱动的平面三连杆PAA(passive-active-active)系统末端位置的稳定控制,提出一种基于同角速度约束及神经网络的位置控制策略.基于欧拉-拉格朗日方程建立系统动力学模型,分析欠驱动关节约束方程,获得各连杆角速度约束关系;在主动连杆同角速度约束条件下,构造Lyapunov函数并设计控制器,构建系统仿真平台,采集主动连杆与被动连杆的角度数据,利用生成对抗网络进行数据增强,并基于深度神经网络建立被动连杆角度与主动连杆角度的对应关系;结合连杆角度的几何约束关系,在主动连杆同角速度约束条件下,使用遗传算法优化求解系统末端点位置对应的各连杆目标角度;基于Lyapunov函数设计的控制器,实现系统第2和第3连杆同步稳定至目标角度,同时实现对被动连杆的角度控制,最终通过非切换控制策略实现系统末端点的位置控制目标.仿真结果表明,与降阶切换的控制方法相比,无切换控制策略的系统末端在8 s内收敛至(-0.6980,1.0030)处.研究通过神经网络逼近系统角度约束关系,避免了复杂的积分过程,并通过无切换控制策略实现了系统末端点从初始位置到目标位置的精确控制.
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关键词
自动控制应用理论
机械臂
控制
欠驱动系统
控制
平面PAA系统
位置
控制
遗传算法
角速度约束
深度神经网络
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职称材料
高功率激光装置前端能量控制系统
被引量：
5
2
作者
殷冰雨
李国杨
+1 位作者
李学春
范薇
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期127-132,共6页
针对神光Ⅱ高功率激光装置前端预放系统输出的能量设计了一种远程能量控制系统,包括半波片-偏振片组合衰减装置以及闭环负反馈控制系统的设计.在光学调整方案上,设计了半波片-偏振片组合衰减装置,对激光能量进行衰减控制.在控制算法上,...
针对神光Ⅱ高功率激光装置前端预放系统输出的能量设计了一种远程能量控制系统,包括半波片-偏振片组合衰减装置以及闭环负反馈控制系统的设计.在光学调整方案上,设计了半波片-偏振片组合衰减装置,对激光能量进行衰减控制.在控制算法上,实现了对能量控制的闭环比例积分微分调整.在调整准确度上,实现了调整准确度为1%,误差低于0.1%的精确控制.本文所设计的高功率激光装置前端能量控制系统利用能量计、步进电机与计算机软件之间的相互通信来实现对能量的闭环比例积分微分控制,适用范围广,可扩展性好,并具有简单易调整、控制精密、结果准确等特点.
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关键词
激光物理
自动控制应用理论
闭环比例微分积分
控制
脉冲激光能量
激光
应用
激光脉冲
能量
控制
控制
设备
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职称材料
平面Acrobot和Pendubot的统一控制策略
被引量：
4
3
作者
黄自鑫
侯梦毓
+1 位作者
危少奇
王乐君
《深圳大学学报（理工版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期275-283,共9页
为实现被动关节处于不同位置的平面Acrobot和Pendubot的统一控制,提出一种基于轨迹规划和跟踪控制的控制策略.系统的控制过程划分为两个阶段:在第1个阶段,通过对驱动连杆规划轨迹并使其跟踪轨迹运动,实现驱动连杆控制目标.此时,欠驱动...
为实现被动关节处于不同位置的平面Acrobot和Pendubot的统一控制,提出一种基于轨迹规划和跟踪控制的控制策略.系统的控制过程划分为两个阶段:在第1个阶段,通过对驱动连杆规划轨迹并使其跟踪轨迹运动,实现驱动连杆控制目标.此时,欠驱动连杆处于自由转动状态.在第2个阶段,对驱动连杆设计一条带有可调参数的振荡轨迹,并利用差分进化算法优化轨迹参数,确保当驱动连杆跟踪第2阶段轨迹从目标状态出发,最终返回目标状态时,欠驱动连杆也被连带控制到目标状态.通过仿真验证了所提控制策略的有效性和可行性.该控制策略可有效实现平面Acrobot和Pendubot的统一控制.
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关键词
自动控制应用理论
机器人
控制
平面Acrobot
平面Pendubot
统一
控制
轨迹规划
跟踪
控制
差分进化算法
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职称材料
题名
基于角速度约束及神经网络的平面PAA系统控制
1
作者
熊培银
柴颖豪
曾惠芳
潘昌忠
机构
湖南科技大学信息与电气工程学院
湖南科技大学商学院
出处
《深圳大学学报(理工版)》
北大核心
2025年第6期740-746,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(62173138)
湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ30263)
湖南省科技计划资助项目(2023GK2027)。
文摘
为实现对首关节欠驱动的平面三连杆PAA(passive-active-active)系统末端位置的稳定控制,提出一种基于同角速度约束及神经网络的位置控制策略.基于欧拉-拉格朗日方程建立系统动力学模型,分析欠驱动关节约束方程,获得各连杆角速度约束关系;在主动连杆同角速度约束条件下,构造Lyapunov函数并设计控制器,构建系统仿真平台,采集主动连杆与被动连杆的角度数据,利用生成对抗网络进行数据增强,并基于深度神经网络建立被动连杆角度与主动连杆角度的对应关系;结合连杆角度的几何约束关系,在主动连杆同角速度约束条件下,使用遗传算法优化求解系统末端点位置对应的各连杆目标角度;基于Lyapunov函数设计的控制器,实现系统第2和第3连杆同步稳定至目标角度,同时实现对被动连杆的角度控制,最终通过非切换控制策略实现系统末端点的位置控制目标.仿真结果表明,与降阶切换的控制方法相比,无切换控制策略的系统末端在8 s内收敛至(-0.6980,1.0030)处.研究通过神经网络逼近系统角度约束关系,避免了复杂的积分过程,并通过无切换控制策略实现了系统末端点从初始位置到目标位置的精确控制.
关键词
自动控制应用理论
机械臂
控制
欠驱动系统
控制
平面PAA系统
位置
控制
遗传算法
角速度约束
深度神经网络
Keywords
automatic control theory and application
manipulator control
underactuated system control
planar passive-active-active system
position control
genetic algorithm
angular velocity constraint
deep neural network
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
高功率激光装置前端能量控制系统
被引量：
5
2
作者
殷冰雨
李国杨
李学春
范薇
机构
中国科学院上海光学精密机械研究所
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期127-132,共6页
基金
国家自然科学基金项目(No.61205103)资助
文摘
针对神光Ⅱ高功率激光装置前端预放系统输出的能量设计了一种远程能量控制系统,包括半波片-偏振片组合衰减装置以及闭环负反馈控制系统的设计.在光学调整方案上,设计了半波片-偏振片组合衰减装置,对激光能量进行衰减控制.在控制算法上,实现了对能量控制的闭环比例积分微分调整.在调整准确度上,实现了调整准确度为1%,误差低于0.1%的精确控制.本文所设计的高功率激光装置前端能量控制系统利用能量计、步进电机与计算机软件之间的相互通信来实现对能量的闭环比例积分微分控制,适用范围广,可扩展性好,并具有简单易调整、控制精密、结果准确等特点.
关键词
激光物理
自动控制应用理论
闭环比例微分积分
控制
脉冲激光能量
激光
应用
激光脉冲
能量
控制
控制
设备
Keywords
Laser physics
Automation application theory
Closed loop proportion integral derivative control
Pulse laser energy
Laser applications
Laser pulses
Energy control
Control facilities
分类号
TN248 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
平面Acrobot和Pendubot的统一控制策略
被引量：
4
3
作者
黄自鑫
侯梦毓
危少奇
王乐君
机构
南开大学人工智能学院
武汉工程大学电气信息学院
武汉工程大学智能机器人湖北省重点实验室
武汉纺织大学湖北省数字化纺织装备重点实验室
重庆邮电大学自动化学院
出处
《深圳大学学报（理工版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期275-283,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(61773353)
湖北省教育厅科学技术研究计划重点资助项目(D20211506)
+2 种基金
湖北省重点实验室创新基金资助项目(HBIRL202105)
武汉工程大学科学基金资助项目(K2021027)
数字纺织装备湖北省重点实验室资助项目(KDTL2022003)。
文摘
为实现被动关节处于不同位置的平面Acrobot和Pendubot的统一控制,提出一种基于轨迹规划和跟踪控制的控制策略.系统的控制过程划分为两个阶段:在第1个阶段,通过对驱动连杆规划轨迹并使其跟踪轨迹运动,实现驱动连杆控制目标.此时,欠驱动连杆处于自由转动状态.在第2个阶段,对驱动连杆设计一条带有可调参数的振荡轨迹,并利用差分进化算法优化轨迹参数,确保当驱动连杆跟踪第2阶段轨迹从目标状态出发,最终返回目标状态时,欠驱动连杆也被连带控制到目标状态.通过仿真验证了所提控制策略的有效性和可行性.该控制策略可有效实现平面Acrobot和Pendubot的统一控制.
关键词
自动控制应用理论
机器人
控制
平面Acrobot
平面Pendubot
统一
控制
轨迹规划
跟踪
控制
差分进化算法
Keywords
automatic control application theory
robot control
planar Acrobot
planar Pendubot
unified control
tra⁃jectory planning
tracking control
differential evolution algorithm
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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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于角速度约束及神经网络的平面PAA系统控制
熊培银
柴颖豪
曾惠芳
潘昌忠
《深圳大学学报(理工版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
高功率激光装置前端能量控制系统
殷冰雨
李国杨
李学春
范薇
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
平面Acrobot和Pendubot的统一控制策略
黄自鑫
侯梦毓
危少奇
王乐君
《深圳大学学报（理工版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
统计分析
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