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空间机械臂关节运动的自适应模糊补偿控制 被引量:8
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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 自适应模糊补偿控制
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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
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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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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
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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
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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 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
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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 模糊自适应补偿控制
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外肢体机器人的运动分析与控制仿真 被引量:2
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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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