检索结果-南通市图书馆

基于轨迹规划的平面三连杆欠驱动机械臂位置控制

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控制与决策 2020年第2期35卷 382-388页

作者：黄自鑫赖旭芝王亚午吴敏中国地质大学(武汉)自动化学院武汉430074 复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室武汉430074

针对中间关节为欠驱动的二阶非完整平面三连杆机械臂,提出一种基于轨迹规划的末端点位置控制策略.首先,建立系统的动力学模型,并根据几何关系利用差分进化算法求取所有连杆与目标位置相对应的目标角度;然后,根据驱动关节与欠驱动关节的... 详细信息

针对中间关节为欠驱动的二阶非完整平面三连杆机械臂,提出一种基于轨迹规划的末端点位置控制策略.首先,建立系统的动力学模型,并根据几何关系利用差分进化算法求取所有连杆与目标位置相对应的目标角度;然后,根据驱动关节与欠驱动关节的耦合关系,采用时间缩放法和双向法分别规划两根驱动连杆的两条轨迹,并利用遗传算法优化合适的第1连杆中间位置,将两条轨迹拼接成一条完整可达轨迹;最后,设计滑模变结构控制器以跟踪完整可达轨迹,实现系统从初始位置到目标位置的控制目标.数值仿真结果表明了所提出控制策略的有效性.

关键词：平面三连杆欠驱动机械臂轨迹规划位置控制差分进化算法遗传算法

2R欠驱动平面柔性机械臂的位置控制策略与试验研究

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机械工程学报 2013年第23期49卷 80-87页

作者：陈炜余跃庆赵新华张西正侍才洪天津理工大学机械工程学院天津300384 军事医学科学院卫生装备研究所天津300161 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

针对同时具有被动关节和柔性杆的欠驱动平面机械臂,提出一种简单易行的分段位置控制策略。以2R欠驱动平面柔性机械臂为研究对象,建立机械臂的假设模态动力学模型,分析系统的动力学耦合特性与可控性。通过被动关节处制动器的开闭切换,研... 详细信息

针对同时具有被动关节和柔性杆的欠驱动平面机械臂,提出一种简单易行的分段位置控制策略。以2R欠驱动平面柔性机械臂为研究对象,建立机械臂的假设模态动力学模型,分析系统的动力学耦合特性与可控性。通过被动关节处制动器的开闭切换,研究平面柔性机械臂的分段位置控制策略,采用PID方法分别设计各阶段主动、被动关节的控制算法。最后,基于自行开发的欠驱动平面机械臂的试验平台及实时控制系统,完成了2R欠驱动平面柔性机械臂位置控制的试验研究。仿真和试验结果表明,主动关节和被动关节在各阶段都能很好地跟踪目标值,进而实现机械臂的操作任务,验证了所提控制方法的可行性和有效性,以及欠驱动柔性机械臂动力学模型的正确性。

关键词：欠驱动机械臂柔性位置控制 PID

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惯性参数不确定的物料提升机位置控制

华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第5期42卷 61-65页

作者：郭宇飞侯保林南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

提出了一种单斗-链式旋臂物料提升机方案,研究了一种考虑物料惯性参数存在不确定情况下的提升机的非线性鲁棒位置控制方法.阐述了物料提升机的工作原理,采用第二类拉格朗日方程建立了物料提升机的动力学模型.假设控制力大小有界,基于一... 详细信息

提出了一种单斗-链式旋臂物料提升机方案,研究了一种考虑物料惯性参数存在不确定情况下的提升机的非线性鲁棒位置控制方法.阐述了物料提升机的工作原理,采用第二类拉格朗日方程建立了物料提升机的动力学模型.假设控制力大小有界,基于一个给定的隐式李雅普诺夫函数设计了物料提升机的连续反馈位置控制器.控制器的增益是系统状态变量的可微函数,随着状态变量逐渐趋向于零,该增益逐渐趋向于无穷大,但是控制力始终满足给定的约束.基于牛顿迭代法与龙格-库塔法数值求解了系统的动力学方程.计算结果表明:所设计的控制器抑制了惯性参数摄动的影响,实现了物料提升机点到点的精确位置控制,具有较好地鲁棒性.

关键词：物料提升机参数不确定位置控制李雅普诺夫函数动力学鲁棒性

基于液-气转化机制软体机械手的设计与位置控制

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机械工程学报 2022年第18期58卷 205-217页

作者：孙敏洁陈松雨李军锋黄永安武汉理工大学机电工程学院武汉430070 华中科技大学机械科学与工程学院数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

针对现有软体机械手存在形变模型不准确、操作空间小和位置控制精度低等问题,设计出一种液-气相变驱动三关节软体机械手并进行了相应的形变改进模型分析与运动控制试验。建立一种考虑温度与材料自重因素的硅胶形变非线性力学模型且基于... 详细信息

针对现有软体机械手存在形变模型不准确、操作空间小和位置控制精度低等问题,设计出一种液-气相变驱动三关节软体机械手并进行了相应的形变改进模型分析与运动控制试验。建立一种考虑温度与材料自重因素的硅胶形变非线性力学模型且基于该模型完成了机械手的弯曲性能分析,建立三关节机械手末端操作空间的数学模型。而后基于传统刚性机械手的运动学逆解算法,提出一种基于最小驱动能量函数的运动学逆解方法来确定机械手各关节的弯曲角度。通过最小驱动能量函数并利用神经网络算法策略实现了三关节软体机械手末端轨迹的稳定控制,其相对位置距离偏差小于2.8%。通过充分的试验和理论分析,为液-气相变转化驱动软体机械手的后期实际应用提供了理论支撑。

关键词：软体机械手液-气相变驱动器位置控制

基于神经网络反馈补偿控制的磁悬浮球位置控制

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仪器仪表学报 2014年第5期35卷 976-986页

作者：朱坚民沈正强李孝茹齐北川上海理工大学机械工程学院上海200093

针对现有磁悬浮球位置控制算法控制精度不高的问题,提出了一种基于神经网络反馈补偿控制、PID控制和神经网络辨识器的磁悬浮球位置控制结构。采用神经网络辨识器建立控制系统误差与控制量的动态模型,在线学习时,神经网络辨识器在磁悬浮... 详细信息

针对现有磁悬浮球位置控制算法控制精度不高的问题,提出了一种基于神经网络反馈补偿控制、PID控制和神经网络辨识器的磁悬浮球位置控制结构。采用神经网络辨识器建立控制系统误差与控制量的动态模型,在线学习时,神经网络辨识器在磁悬浮球位置实时控制过程中被训练,其训练后的参数动态复制给神经网络反馈补偿控制器,避免了神经网络反馈补偿控制器的离线训练。神经网络反馈补偿控制器在实时控制过程中基于PID的控制输出作进一步的学习,以补偿神经网络辨识器的建模误差并产生一个反馈补偿控制量。在控制回路中引入PID控制器可以保证神经网络在学习初期或系统受到扰动时闭环系统的稳定性,提高控制算法的鲁棒性。仿真与实验结果表明:神经网络反馈补偿控制方法较PID控制方法的控制精度由0.5mm提高到0.04 mm,控制系统具有良好的动静态性能和较强的鲁棒性。

关键词：磁悬浮球神经网络补偿控制系统辨识位置控制

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容积伺服电液作动器位置控制研究

西安交通大学学报 2021年第1期55卷 94-100页

作者：闫桂山金振林燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河北省重型智能制造装备技术创新中心河北秦皇岛066004

针对容积伺服电液作动器位置高精度控制问题,建立电液作动器位置控制数学模型,提出三状态反馈与三状态顺馈控制策略。该控制策略通过三状态反馈补偿系统固有频率和阻尼比,并利用三状态顺馈实现极点配置,进而对控制器进行参数优化设计,... 详细信息

针对容积伺服电液作动器位置高精度控制问题,建立电液作动器位置控制数学模型,提出三状态反馈与三状态顺馈控制策略。该控制策略通过三状态反馈补偿系统固有频率和阻尼比,并利用三状态顺馈实现极点配置,进而对控制器进行参数优化设计,有效提高系统的动态特性。搭建容积伺服电液作动器实验平台,针对所提出的控制方法进行实验验证。研究结果表明:所提出的容积伺服电液作动器位置控制方法具有较好的控制效果,可实现电液作动器的高精度控制,控制精度达±0.01 mm,将为电液作动器的工程推广与应用奠定良好的基础。

关键词：容积伺服电液作动器位置控制三状态反馈三状态顺馈

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基于矩角控制的永磁同步电动机位置控制系统

电工技术学报 2006年第1期21卷 86-91页

作者：董砚孙鹤旭包致远王炜河北工业大学自动化系天津300130

从直接转矩和矢量控制的优缺点分析入手,提出了以矩角为核心的控制策略,分析了电机的矩角特性和定位特性。在矩角控制的基础上提出了永磁同步电动机的位置控制方案,并用仿真和实验曲线证明其定位性能。此外,为避免三相电流控制时的相互... 详细信息

从直接转矩和矢量控制的优缺点分析入手,提出了以矩角为核心的控制策略,分析了电机的矩角特性和定位特性。在矩角控制的基础上提出了永磁同步电动机的位置控制方案,并用仿真和实验曲线证明其定位性能。此外,为避免三相电流控制时的相互影响,本文以电流矢量作为直接控制对象,通过预测下一时刻电流误差大小,选取适当电压矢量,从而减小了电流波动,获得很好的电流跟踪性能。

关键词：永磁同步电动机矩角控制位置控制电流跟随

基于L1自适应律的尾坐式飞行器悬停位置控制

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系统工程与电子技术 2018年第9期40卷 2062-2070页

作者：钟京洋宋笔锋西北工业大学航空学院陕西西安710072

针对一款飞翼布局的尾坐式垂直起降飞行器,研究了悬停阶段的位置控制问题。小型飞行器质量、惯量小,具有纵向横向耦合严重、难以精确建模以及对扰动敏感等特点。首先,建立包含不确定性的非线性动力学模型,通过整合将其改写为一个不含不... 详细信息

针对一款飞翼布局的尾坐式垂直起降飞行器,研究了悬停阶段的位置控制问题。小型飞行器质量、惯量小,具有纵向横向耦合严重、难以精确建模以及对扰动敏感等特点。首先,建立包含不确定性的非线性动力学模型,通过整合将其改写为一个不含不确定的标称系统和一个非线性非匹配的不确定性两部分,使用级联形式的非线性动态逆架构进行标称系统控制器的设计,显式的期望动力学表达使其更易与L1自适应控制器结合。接着使用L1自适应控制器对非线性非匹配的不确定性进行补偿,以便提高系统鲁棒性,改善瞬态性能。为减小运算负荷,便于工程实现,使用计算更轻量的比例型自适应律进行L1自适应控制器设计。数值仿真验证了所设计控制器具有良好的位置和高度指令跟踪能力。

关键词： L1自适应控制非线性动态逆位置控制悬停尾坐式飞行器

变负载下机器人液压串联弹性执行器动态位置控制方法

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西安交通大学学报 2022年第4期56卷 91-100页

作者：曹学鹏鲁航朱文锋钱亚伟田富元长安大学工程机械学院机电液一体化研究所西安710064 先进节能驱动技术教育部工程研究中心成都610031

针对变负载下接触环境刚度不确定时液压驱动机器人末端执行器动态性能差的问题,提出了基于时间-误差绝对值积分控制器(ITAE)的液压串联弹性执行器(SEA)动态位置控制方法。首先,根据液压缸的流量连续性方程和活塞与负载的动力学方程,以... 详细信息

针对变负载下接触环境刚度不确定时液压驱动机器人末端执行器动态性能差的问题,提出了基于时间-误差绝对值积分控制器(ITAE)的液压串联弹性执行器(SEA)动态位置控制方法。首先,根据液压缸的流量连续性方程和活塞与负载的动力学方程,以负载与活塞的位移、速度及负载压力差作为状态变量,运用状态空间法建立液压SEA的五阶状态空间模型;然后,考虑系统带宽、阻抗和重载工况对串联弹簧刚度的不同要求,确定出串联弹簧刚度范围,兼顾系统的快速响应性和稳定性,对时间与误差的绝对值乘积积分,构建基于ITAE的控制器;最后,采用ITAE控制器实现变负载下液压SEA动态位置的精确控制。仿真实验结果表明:在纯惯性负载下,ITAE控制器相比基于灰狼优化的PD控制器(GWO-PD控制器),响应速度快12.5%,稳态误差减小93%;在纯惯性-复合负载切换工况下,当串联弹簧刚度变化时,ITAE控制器相比GWO-PD控制器,响应速度快80%,稳态误差减小18%,而GWO-PD控制器在弹簧刚度较小时产生高频振荡,最大振荡为13.83%;当接触环境刚度变化时,ITAE控制器相比GWO-PD控制器,响应速度快81%,稳态误差减小45%。采用ITAE控制,在内、外参数变化时SEA均具有良好控制性能,可满足非结构环境下的应用要求。

关键词：机器人弹性执行器控制器设计变负载位置控制