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基于改进GMRES算法的水冷壁运动机器人路径跟踪模型预测控制
被引量：
3
1
作者
黄巍
占红武
胥芳
《高技术通讯》
CAS
2021年第10期1090-1100,共11页
针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。...
针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。基于庞特里亚金极小值原理建立广义哈密顿函数,采用连续/广义极小残量算法(C/GMRES)计算求解,并引入多重打靶法提高运算精度。同时对GMRES算法残量求取方式进行了优化以提高运行效率。对伯努利双纽线和圆形路径进行了跟踪仿真,验证了本文的跟踪控制快速算法的有效性。
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关键词
水冷壁爬壁机器人(WW
c
B)
非线性模型预测控制(NMP
c
)
半平滑函数
连续/
广义
极小
残
量
算法
(
c
/gmres
)
多重打靶法
路径跟踪
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职称材料
非完整移动机器人路径跟踪的快速非线性模型预测控制方法
被引量：
7
2
作者
占红武
厉晟
胥芳
《高技术通讯》
CAS
2021年第4期405-416,共12页
本文用快速非线性模型预测控制方法进行了非完整移动机器人路径跟踪问题的研究。采用虚拟目标跟踪法建立非完整移动机器人路径跟踪问题的非线性系统,转化为以Bolza形式的最优控制问题模型。通过一种障碍函数法处理不等式约束将其整合至...
本文用快速非线性模型预测控制方法进行了非完整移动机器人路径跟踪问题的研究。采用虚拟目标跟踪法建立非完整移动机器人路径跟踪问题的非线性系统,转化为以Bolza形式的最优控制问题模型。通过一种障碍函数法处理不等式约束将其整合至性能指标函数中,基于拉格朗日乘数法建立最优化必要条件的线性方程组,以连续/广义极小残余算法(C/GMRES)为计算核心求解线性方程组并引入多重打靶法增加数值精度,同时提出一种优化求解方法降低算法计算负载。仿真对比结果表明,所提控制方法在满足实时性与保证控制精度的条件下具有更高的计算效率。最后通过实验结果证明所提出的控制方法在非完整移动机器人路径跟踪过程中的有效性。
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关键词
非线性模型预测控制(NMP
c
)
路径跟踪
虚拟目标跟踪
障碍函数
连续/
广义
极小
残
余
算法
(
c
/gmres
)
多重打靶法
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职称材料
题名
基于改进GMRES算法的水冷壁运动机器人路径跟踪模型预测控制
被引量：
3
1
作者
黄巍
占红武
胥芳
机构
浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室
出处
《高技术通讯》
CAS
2021年第10期1090-1100,共11页
基金
国家重点研发计划(2018YFB1309404,2018YFB1309401)资助项目。
文摘
针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。基于庞特里亚金极小值原理建立广义哈密顿函数,采用连续/广义极小残量算法(C/GMRES)计算求解,并引入多重打靶法提高运算精度。同时对GMRES算法残量求取方式进行了优化以提高运行效率。对伯努利双纽线和圆形路径进行了跟踪仿真,验证了本文的跟踪控制快速算法的有效性。
关键词
水冷壁爬壁机器人(WW
c
B)
非线性模型预测控制(NMP
c
)
半平滑函数
连续/
广义
极小
残
量
算法
(
c
/gmres
)
多重打靶法
路径跟踪
Keywords
water wall
c
limbing robot(WW
c
B)
nonlinear model predi
c
tive
c
ontrol(NMP
c
)
semi smooth fun
c
tion
c
ontinuous/generalized minimum residual algorithm(
c
/gmres
)
multiple shooting method
path tra
c
king
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
非完整移动机器人路径跟踪的快速非线性模型预测控制方法
被引量：
7
2
作者
占红武
厉晟
胥芳
机构
浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室
出处
《高技术通讯》
CAS
2021年第4期405-416,共12页
基金
国家重点研发计划(2018 YFB1309404)资助项目。
文摘
本文用快速非线性模型预测控制方法进行了非完整移动机器人路径跟踪问题的研究。采用虚拟目标跟踪法建立非完整移动机器人路径跟踪问题的非线性系统,转化为以Bolza形式的最优控制问题模型。通过一种障碍函数法处理不等式约束将其整合至性能指标函数中,基于拉格朗日乘数法建立最优化必要条件的线性方程组,以连续/广义极小残余算法(C/GMRES)为计算核心求解线性方程组并引入多重打靶法增加数值精度,同时提出一种优化求解方法降低算法计算负载。仿真对比结果表明,所提控制方法在满足实时性与保证控制精度的条件下具有更高的计算效率。最后通过实验结果证明所提出的控制方法在非完整移动机器人路径跟踪过程中的有效性。
关键词
非线性模型预测控制(NMP
c
)
路径跟踪
虚拟目标跟踪
障碍函数
连续/
广义
极小
残
余
算法
(
c
/gmres
)
多重打靶法
Keywords
nonlinear model predi
c
tive
c
ontrol(NMP
c
)
path tra
c
king
virtual target tra
c
king
barrier fun
c
tion
c
ontinuation/general minimum residual(
c
/gmres
)
multiple shooting
分类号
TP242 [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
基于改进GMRES算法的水冷壁运动机器人路径跟踪模型预测控制
黄巍
占红武
胥芳
《高技术通讯》
CAS
2021
3
在线阅读
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职称材料
2
非完整移动机器人路径跟踪的快速非线性模型预测控制方法
占红武
厉晟
胥芳
《高技术通讯》
CAS
2021
7
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职称材料
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