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基于自适应反作用零空间控制的大型非合作目标动力学参数实时辨识仿真
被引量：
3
1
作者
张博
梁斌
+1 位作者
王学谦
孟得山
《机器人》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期98-106,共9页
针对小型空间机器人抓捕大型空间非合作目标时被抓捕目标初始动量未知且不为0、实时辨识过程中基座姿态受扰动较大的问题,采用自适应反作用零空间控制方法保证在轨实时参数辨识阶段基座姿态受到的扰动最小,建立含有目标动力学参数的动...
针对小型空间机器人抓捕大型空间非合作目标时被抓捕目标初始动量未知且不为0、实时辨识过程中基座姿态受扰动较大的问题,采用自适应反作用零空间控制方法保证在轨实时参数辨识阶段基座姿态受到的扰动最小,建立含有目标动力学参数的动量增量方程,根据在轨实时测量的基座线速度、角速度和机械臂关节角度、角速度求解目标的未知动力学参数.数值仿真结果表明,该方法在辨识过程中可实现空间机器人基座姿态较小的扰动,而且在初始动量未知且不为0的情况下能够实时高精度辨识出大型非合作目标的动力学参数.
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关键词
空间
机器人
大型非合作目标
参数辨识
自适应控制
反作用
零空间
原文传递
存在关节死区的空间机器人无扰快速终端滑模控制
被引量：
1
2
作者
张智豪
于潇雁
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期777-785,共9页
针对机械臂一般操作过程中运动学的非完整特性进行运动规划时没有考虑机械臂与待抓取目标之间的关系与关节的实际特性,研究了存在关节死区的漂浮基平面三连杆空间机械臂拦截目标前最后阶段的载体无扰动空间规划与控制.首先根据拉格朗日...
针对机械臂一般操作过程中运动学的非完整特性进行运动规划时没有考虑机械臂与待抓取目标之间的关系与关节的实际特性,研究了存在关节死区的漂浮基平面三连杆空间机械臂拦截目标前最后阶段的载体无扰动空间规划与控制.首先根据拉格朗日第二类方程,建立存在关节死区的载体位姿均不受控的漂浮基平面三连杆空间机械臂的动力学模型,推导出三连杆空间机械臂反作用零空间的数学模型,并对反作用零空间进行向量范数约束算法研究;进而提出了一种具有抗干扰性与高收敛性的非奇异快速终端滑模控制算法实现系统的姿态无扰控制,该方法采用变系数双幂次趋近率与非奇异快速终端滑模面相结合的方式,提高系统状态收敛速度与抗干扰性.为了消除机械臂关节存在的死区特性,设计了自适应死区补偿器,通过自适应控制来逼近死区特性的上界,以消除关节死区对系统带来的影响,确保跟踪控制的有效执行.最后基于Lyapunov函数法证明了系统的稳定性,并通过系统数值仿真结果验证了存在死区情况下机械臂的各关节角跟踪上无反应空间下的期望轨迹的同时载体的姿态处于稳定状态,验证了所提方法的有效性.
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关键词
空间
机器人
反作用
零空间
关节死区
预抓取阶段运动规划
快速终端滑模控制
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职称材料
空间非合作目标惯性参数在轨辨识
被引量：
1
3
作者
孔祥龙
李文龙
+1 位作者
李文峰
赵毅
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期17-23,共7页
在空间冗余机械臂抓捕非合作目标的惯性参数辨识问题中,已有方法大都基于系统动量已知的假设,且辨识过程未考虑基座姿态稳定。针对目标动量未知的问题,设计了具有增量形式的惯性参数分步辨识算法。首先基于线动量方程得到关于质量和质...
在空间冗余机械臂抓捕非合作目标的惯性参数辨识问题中,已有方法大都基于系统动量已知的假设,且辨识过程未考虑基座姿态稳定。针对目标动量未知的问题,设计了具有增量形式的惯性参数分步辨识算法。首先基于线动量方程得到关于质量和质心位置的第一组估计方程,采用增量形式消除未知线动量更新估计方程。辨识结果收敛后根据估计参数计算线动量估计值,代入以转动惯量为未知参数的第二组估计方程中,利用其增量表达式完成对转动惯量的估计。辨识过程中的激励由自适应零反作用控制输入提供,算法在保证基座姿态不受干扰的同时还能对惯性参数精确辨识。仿真结果表明,在30s以内算法已收敛,误差收敛到零的同时,基座姿态角速率控制精度在10-3以下,说明算法收敛快,精度高,同时还能实现基座姿态稳定。
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关键词
非合作目标
姿态稳定
冗余自由度
惯性参数辨识
反作用
零空间
自适应控制
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职称材料
题名
基于自适应反作用零空间控制的大型非合作目标动力学参数实时辨识仿真
被引量：
3
1
作者
张博
梁斌
王学谦
孟得山
机构
哈尔滨工业大学航天学院
哈尔滨工业大学深圳研究生院
清华大学深圳研究生院
清华信息科学与技术国家实验室
出处
《机器人》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期98-106,共9页
基金
国家自然科学基金(61175098)
文摘
针对小型空间机器人抓捕大型空间非合作目标时被抓捕目标初始动量未知且不为0、实时辨识过程中基座姿态受扰动较大的问题,采用自适应反作用零空间控制方法保证在轨实时参数辨识阶段基座姿态受到的扰动最小,建立含有目标动力学参数的动量增量方程,根据在轨实时测量的基座线速度、角速度和机械臂关节角度、角速度求解目标的未知动力学参数.数值仿真结果表明,该方法在辨识过程中可实现空间机器人基座姿态较小的扰动,而且在初始动量未知且不为0的情况下能够实时高精度辨识出大型非合作目标的动力学参数.
关键词
空间
机器人
大型非合作目标
参数辨识
自适应控制
反作用
零空间
Keywords
space robot
large non-cooperative target
parameter identification
adaptive control
reaction null space
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
存在关节死区的空间机器人无扰快速终端滑模控制
被引量：
1
2
作者
张智豪
于潇雁
机构
福州大学机械工程及自动化学院
福州大学流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期777-785,共9页
基金
国家自然科学基金(51741502)
福建省自然科学基金(2020J01450)
福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台(2014H21010011)资助项目。
文摘
针对机械臂一般操作过程中运动学的非完整特性进行运动规划时没有考虑机械臂与待抓取目标之间的关系与关节的实际特性,研究了存在关节死区的漂浮基平面三连杆空间机械臂拦截目标前最后阶段的载体无扰动空间规划与控制.首先根据拉格朗日第二类方程,建立存在关节死区的载体位姿均不受控的漂浮基平面三连杆空间机械臂的动力学模型,推导出三连杆空间机械臂反作用零空间的数学模型,并对反作用零空间进行向量范数约束算法研究;进而提出了一种具有抗干扰性与高收敛性的非奇异快速终端滑模控制算法实现系统的姿态无扰控制,该方法采用变系数双幂次趋近率与非奇异快速终端滑模面相结合的方式,提高系统状态收敛速度与抗干扰性.为了消除机械臂关节存在的死区特性,设计了自适应死区补偿器,通过自适应控制来逼近死区特性的上界,以消除关节死区对系统带来的影响,确保跟踪控制的有效执行.最后基于Lyapunov函数法证明了系统的稳定性,并通过系统数值仿真结果验证了存在死区情况下机械臂的各关节角跟踪上无反应空间下的期望轨迹的同时载体的姿态处于稳定状态,验证了所提方法的有效性.
关键词
空间
机器人
反作用
零空间
关节死区
预抓取阶段运动规划
快速终端滑模控制
Keywords
space robot
reaction null space
joint dead-zone
motion planning in pre-grasping phase
fast terminal sliding mode control
分类号
TP241 [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
空间非合作目标惯性参数在轨辨识
被引量：
1
3
作者
孔祥龙
李文龙
李文峰
赵毅
机构
上海卫星工程研究所
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期17-23,共7页
基金
国家"863计划"(2015AA6301)
文摘
在空间冗余机械臂抓捕非合作目标的惯性参数辨识问题中,已有方法大都基于系统动量已知的假设,且辨识过程未考虑基座姿态稳定。针对目标动量未知的问题,设计了具有增量形式的惯性参数分步辨识算法。首先基于线动量方程得到关于质量和质心位置的第一组估计方程,采用增量形式消除未知线动量更新估计方程。辨识结果收敛后根据估计参数计算线动量估计值,代入以转动惯量为未知参数的第二组估计方程中,利用其增量表达式完成对转动惯量的估计。辨识过程中的激励由自适应零反作用控制输入提供,算法在保证基座姿态不受干扰的同时还能对惯性参数精确辨识。仿真结果表明,在30s以内算法已收敛,误差收敛到零的同时,基座姿态角速率控制精度在10-3以下,说明算法收敛快,精度高,同时还能实现基座姿态稳定。
关键词
非合作目标
姿态稳定
冗余自由度
惯性参数辨识
反作用
零空间
自适应控制
Keywords
uncooperative target
attitude stabilization
redundant degree of freedom
inertia parameter identification
reaction null-space
adaptive control
分类号
V43 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于自适应反作用零空间控制的大型非合作目标动力学参数实时辨识仿真
张博
梁斌
王学谦
孟得山
《机器人》
EI
CSCD
北大核心
2016
3
原文传递
2
存在关节死区的空间机器人无扰快速终端滑模控制
张智豪
于潇雁
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
3
空间非合作目标惯性参数在轨辨识
孔祥龙
李文龙
李文峰
赵毅
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2016
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
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