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空间机械臂基于速度观测器的神经网络控制 被引量:2
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作者 张文辉 沈金淼 +2 位作者 游张平 叶晓平 周书华 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第6期12-21,共10页
针对无速度反馈的柔性关节空间机器人控制问题,提出了一种基于速度观测器的自适应神经网络的控制方法.基于奇异摄动理论将柔性关节空间机械臂动力学模型分解为快慢变2个子系统;利用神经网络逼近控制器和观测器中的未知非线性,设计基于... 针对无速度反馈的柔性关节空间机器人控制问题,提出了一种基于速度观测器的自适应神经网络的控制方法.基于奇异摄动理论将柔性关节空间机械臂动力学模型分解为快慢变2个子系统;利用神经网络逼近控制器和观测器中的未知非线性,设计基于自适应神经网络的速度观测器和控制器,动态抵消模型不确定性对系统的影响;利用泰勒线性化方法,设计了权值、基函数中心和宽度参数在内的自适应学习律,提高了控制精度,且不需要离线学习;设计了基于速度差值的控制器来抑制快变子系统模型中的弹性振动;基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的一致最终有界.仿真实验证明了所提控制策略的有效性. 展开更多
关键词 空间机械臂 柔性关节 速度观测器 神经网络 振动抑制
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基于自适应神经网络的柔性关节空间机器人振动抑制控制
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作者 沈金淼 游张平 +3 位作者 张文辉 叶晓平 周书华 单以才 《上海航天(中英文)》 CSCD 2022年第6期29-36,50,共9页
针对存在负载变化、建模误差和摩擦干扰的柔性关节空间机器人控制问题,提出了基于奇异摄动的神经网络自适应鲁棒控制方法。首先,通过拉格朗日方程和动量矩守恒定理建立柔性关节漂浮基空间机器人动力学模型;其次,通过奇异摄动理论将动力... 针对存在负载变化、建模误差和摩擦干扰的柔性关节空间机器人控制问题,提出了基于奇异摄动的神经网络自适应鲁棒控制方法。首先,通过拉格朗日方程和动量矩守恒定理建立柔性关节漂浮基空间机器人动力学模型;其次,通过奇异摄动理论将动力学模型近似分解表征为刚性的慢变子系统和柔性的快变子系统,针对于慢变子系统,设计基于神经网络补偿的自适应鲁棒控制器;针对于快变子系统,设计柔性补偿器和力矩微分反馈抑制器;最后,基于李雅普诺夫理论证明了控制系统的稳定性。仿真表明:所提出的控制策略是有效的,且在柔性补偿器失效的情况下,采用独立的神经网络自适应鲁棒控制器能够抑制弹性振动,并精确跟踪期望轨迹。 展开更多
关键词 空间机器人 负载变化 柔性关节 神经网络 振动抑制 自适应控制
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