一类二阶非完整平面欠驱动机械系统位姿控制

作     者：熊培银 赖旭芝 吴敏 Xiong Peiyin;Lai Xuzhi;Wu Min

作者机构：中南大学信息科学与工程学院长沙410083 中国地质大学自动化学院武汉430074 

出 版 物：《东南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Southeast University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2015年第45卷第4期

页      面：690-695页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61374106) 湖北省自然科学基金计划资助项目(2015CFA010) 

主　　题：平面欠驱动机械系统 模型降阶 位姿控制 粒子群优化算法 

摘      要：针对第2关节为被动的平面五连杆欠驱动机械系统,提出一种基于模型降阶的末端位姿控制策略.首先,建立系统数学模型,通过维持第1杆初始状态,将系统降阶为一阶非完整系统;其次,通过分阶段控制驱动杆角度,将系统降阶为3个具有完整约束的两连杆子系统,并基于各子系统积分特性获得驱动杆与欠驱动杆之间的角度约束关系;然后,根据角度约束关系,利用粒子群优化算法计算系统末端位姿对应的各连杆角度;最后,基于李雅普诺夫函数分阶段设计系统控制律,实现系统从初始位姿到目标位姿的控制.仿真结果验证了所提控制策略的有效性.