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基于统计特征的人脸识别研究 被引量:1
1
作者 宋海周 钱鹰 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2011年第1期121-126,共6页
奇异值特征向量是用于图像识别的有效代数特征,但直接用奇异值特征向量做匹配进行人脸识别,识别率极低。通过对人脸图像奇异值向量和其对应的左右正交特征矩阵分析,发现图像的奇异值向量与图像的灰度范围具有相关性,即最大奇异值反映了... 奇异值特征向量是用于图像识别的有效代数特征,但直接用奇异值特征向量做匹配进行人脸识别,识别率极低。通过对人脸图像奇异值向量和其对应的左右正交特征矩阵分析,发现图像的奇异值向量与图像的灰度范围具有相关性,即最大奇异值反映了图像灰度范围的位置,其他奇异值反映了灰度范围的宽度,而且与图像奇异值向量对应的左右正交特征矩阵能够表现图像轮廓的结构信息。基此,提出基于奇异值分解(singular value distribution,SVD)的基空间人脸识别算法,并通过ORL和ORL-IC数据库进行仿真,实验结果分析证明了图像的左右正交特征矩阵能够表现图像轮廓的结构信息。 展开更多
关键词 人脸识别 奇异值分解(SVD) 特征向量 特征矩阵 空间
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柔性臂漂浮基空间机器人建模与轨迹跟踪控制 被引量:62
2
作者 洪在地 贠超 陈力 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期92-96,共5页
利用拉格朗日法和假设模态方法建立了末端柔性的两臂漂浮基空间机器人的非线性动力学方程.通过坐标变换,推导出一种新的以可测关节角为变量的全局动态模型,并在此基础上运用基于模型的非线性解耦反馈控制方法得到关节相对转角与柔性臂... 利用拉格朗日法和假设模态方法建立了末端柔性的两臂漂浮基空间机器人的非线性动力学方程.通过坐标变换,推导出一种新的以可测关节角为变量的全局动态模型,并在此基础上运用基于模型的非线性解耦反馈控制方法得到关节相对转角与柔性臂的弹性变形部分解耦形式控制方程.最后,讨论了柔性臂漂浮基空间机器人的轨迹跟踪问题,并通过仿真实例计算,表明该模型转换及控制方法对于柔性臂漂浮基空间机器人末端轨迹跟踪控制的有效性. 展开更多
关键词 柔性臂漂浮空间机器人 动力学 模型转换 轨迹跟踪控制
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漂浮基空间机器人协调运动的自适应控制与鲁棒控制 被引量:35
3
作者 陈力 刘延柱 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期18-22,28,共6页
讨论了载体姿态受控、位置不受控制的漂浮基空间机器人协调运动的控制问题。借助于虚拟扩展系统的控制输入与输出 ,克服了漂浮基空间机器人系统控制方程关于惯性参数呈非线性函数关系的难点 ,保持了控制方程关于惯性参数的线性函数关系... 讨论了载体姿态受控、位置不受控制的漂浮基空间机器人协调运动的控制问题。借助于虚拟扩展系统的控制输入与输出 ,克服了漂浮基空间机器人系统控制方程关于惯性参数呈非线性函数关系的难点 ,保持了控制方程关于惯性参数的线性函数关系。以此为基础 ,针对末端抓手所持载荷参数是未知及不确定的两种情况 ,分别设计了载体姿态及末端抓手惯性空间轨迹协调运动的自适应控制方案与鲁棒控制方案。 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 协调运动 自适应控制 鲁棒控制
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空间机器人姿态与末端抓手协调运动的鲁棒自适应控制 被引量:26
4
作者 陈力 刘延柱 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期165-170,共6页
本文讨论了载体姿态受控、位置不受控制的漂浮基空间机器人协调运动的控制问题。借助于虚拟扩展系统的输入与输出,得到了一组关于惯性参数呈线性函数关系的系统控制方程。以此为基础,针对空间机器人系统中不确定参数与未知参数并存的复... 本文讨论了载体姿态受控、位置不受控制的漂浮基空间机器人协调运动的控制问题。借助于虚拟扩展系统的输入与输出,得到了一组关于惯性参数呈线性函数关系的系统控制方程。以此为基础,针对空间机器人系统中不确定参数与未知参数并存的复杂情况,设计了载体姿态与末端抓手惯性空间轨迹协调运动的鲁棒自适应控制方案。利用两杆空间机器人系统进行了系统仿真运算,仿真结果证实了上述控制方案的有效性。由于对系统待估计参数作了分类,并充分利用系统信息对系统不确定参数采用保持鲁棒性而不是在线估计的方法,提到的控制方案具有计算量小的优点,有助于缓解机载计算机运算能力有限的矛盾。 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 协调运动 鲁棒自适应控制 载体姿态 末端抓手 虚拟扩散系统
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硅基文明挑战下的城市因应 被引量:25
5
作者 周榕 《时代建筑》 2016年第4期42-46,共5页
以虚拟、运算和共享为特征的硅基空间的崛起,对碳基空间作为资源和社会组织核心的传统优势地位形成挑战。硅基空间中正在孕育生成的硅基文明,是对500年来以"理性乌托邦"为意义核心的现代文明的合法性延续与替代性升级。文明... 以虚拟、运算和共享为特征的硅基空间的崛起,对碳基空间作为资源和社会组织核心的传统优势地位形成挑战。硅基空间中正在孕育生成的硅基文明,是对500年来以"理性乌托邦"为意义核心的现代文明的合法性延续与替代性升级。文明空间的转移对以乌托邦为蓝本的现代非经验城市构成了严重威胁,面对硅基文明的挑战,城市的因应之道是向硅基空间让渡大部分资源组织和社会组织的功能性职责,转而专心经营"即身性"的环境体验与文化内容。 展开更多
关键词 空间 空间 文明 乌托邦 城市 超公共性 虚拟
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参数不确定空间机械臂系统的鲁棒自适应混合控制 被引量:24
6
作者 陈力 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期512-516,共5页
讨论了载体位置与姿态均不受控制的漂浮基空间机械臂系统的控制问题.对系统运动学、动力学的分析结果表明,结合系统动量守恒及动量矩守恒关系得到的系统广义Jacobi关系以及系统的动力学方程是系统惯性参数的非线性函数.证明了借助于增... 讨论了载体位置与姿态均不受控制的漂浮基空间机械臂系统的控制问题.对系统运动学、动力学的分析结果表明,结合系统动量守恒及动量矩守恒关系得到的系统广义Jacobi关系以及系统的动力学方程是系统惯性参数的非线性函数.证明了借助于增广变量法可以将系统的增广广义Jacobi矩阵及系统动力学方程表示为一组适当选择的(组合)惯性参数的线性函数.以此为基础,针对系统惯性参数不确定的情况,设计了空间机械臂末端抓手跟踪惯性空间期望轨迹的鲁棒自适应混合控制方案.仿真运算结果证实了方法的有效性. 展开更多
关键词 漂浮空间机械臂系统 增广变量法 鲁棒自适应混合控制
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空间机械臂姿态及关节运动的自适应与鲁棒控制 被引量:17
7
作者 陈力 刘延柱 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期582-585,共4页
讨论了载体位置不受控制的漂浮基空间机械臂系统的控制问题。借助于增广变量法 ,恰当地扩展系统的控制输入与输出 ,克服了漂浮基空间机械臂系统控制方程关于惯性参数呈非线性函数关系的难点 ,保持了系统控制方程关于惯性参数的线性函数... 讨论了载体位置不受控制的漂浮基空间机械臂系统的控制问题。借助于增广变量法 ,恰当地扩展系统的控制输入与输出 ,克服了漂浮基空间机械臂系统控制方程关于惯性参数呈非线性函数关系的难点 ,保持了系统控制方程关于惯性参数的线性函数关系。以此为基础 ,针对末端抓手持有载荷参数未知与不确定两种情况 ,设计了载体姿态与机械臂关节协调运动的自适应控制与鲁棒控制两种方案。 展开更多
关键词 漂浮空间机械臂 增广变量法 自适应控制 鲁棒控制
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参数不确定空间机械臂系统的增广自适应控制 被引量:17
8
作者 陈力 刘延柱 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期150-154,共5页
讨论了载体位置与姿态均不受控制的漂浮基两杆空间机械臂系统的控制问题 ,为此对系统的运动学、动力学作了分析。结果表明 :结合系统动量守恒及动量矩守恒关系得到的系统广义 Jacobi关系、以及系统的动力学方程将为系统惯性参数的非线... 讨论了载体位置与姿态均不受控制的漂浮基两杆空间机械臂系统的控制问题 ,为此对系统的运动学、动力学作了分析。结果表明 :结合系统动量守恒及动量矩守恒关系得到的系统广义 Jacobi关系、以及系统的动力学方程将为系统惯性参数的非线性函数。证明了借助于增广变量法可以将增广广义 Jacobi矩阵以及系统动力学方程表示为一组适当选择的惯性参数的线性函数。在此基础上 ,给出了系统参数未知时 ,空间机械臂末端抓手跟踪惯性空间期望轨迹的增广自适应控制方案。通过仿真运算 。 展开更多
关键词 漂浮空间机械臂系统 增广法 自适应控制
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具有时延的漂浮基空间机器人基于泰勒级数预测、逼近的改进非线性反馈控制 被引量:18
9
作者 梁捷 陈力 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期163-169,共7页
探讨了本体位置与姿态均不受控的漂浮基空间机器人在时间延迟(简称时延)情况下惯性空间轨迹跟踪的控制问题。利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,分析、建立了漂浮基空间机器人完全能控形式的系统动力学模型及运动Jacobi关系。以... 探讨了本体位置与姿态均不受控的漂浮基空间机器人在时间延迟(简称时延)情况下惯性空间轨迹跟踪的控制问题。利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,分析、建立了漂浮基空间机器人完全能控形式的系统动力学模型及运动Jacobi关系。以此为基础,针对系统存在时延的情况,利用泰勒级数预测、逼近的方法,建立了适用于时延情况下控制系统设计的数学模型。利用该模型,提出了一种空间机器人在时延情况下的改进非线性反馈控制方案。然后运用Lyapunov第二类方法,结合范数以及图形分析的方法证明了在时延情况下整个闭环控制系统的渐近稳定性。文中提到的控制方案能够有效地克服系统存在时延的影响,控制漂浮基空间机器人末端爪手跟踪惯性空间的期望轨迹。系统数值仿真结果证明了上述控制方案的有效性与精确性。 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 时间延迟 泰勒级数展开 惯性空间 非线性反馈控制
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漂浮基空间机器人及其柔性影响下逆模神经网络控制 被引量:18
10
作者 洪在地 贠超 陈力 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1510-1514,共5页
针对漂浮基空间机器人及其柔性影响下动力学模型,提出一种神经网络控制方法,把神经网络和传统反馈PI控制相结合构成一种混合性机器人逆模学习控制方案,并分析此控制方法工作原理。最后给出带两机械臂漂浮基空间机器人的仿真结果。结果... 针对漂浮基空间机器人及其柔性影响下动力学模型,提出一种神经网络控制方法,把神经网络和传统反馈PI控制相结合构成一种混合性机器人逆模学习控制方案,并分析此控制方法工作原理。最后给出带两机械臂漂浮基空间机器人的仿真结果。结果表明所应用逆模控制方法具有较快收敛性和较高跟踪控制精度,是一种有效的控制方法。 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 柔性臂 神经网络控制
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漂浮基空间机器人捕获卫星过程动力学模拟及捕获后混合体运动的RBF神经网络控制 被引量:17
11
作者 梁捷 陈力 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期970-978,共9页
讨论了漂浮基空间机器人在轨捕获目标卫星过程的碰撞动力学建模,以及捕获操作结束后空间机器人与卫星混合体的稳定控制问题。首先采用多刚体动力学建模方法并结合空间机器人捕获目标卫星过程中的碰撞动力学特性,建立了漂浮基空间机器人... 讨论了漂浮基空间机器人在轨捕获目标卫星过程的碰撞动力学建模,以及捕获操作结束后空间机器人与卫星混合体的稳定控制问题。首先采用多刚体动力学建模方法并结合空间机器人捕获目标卫星过程中的碰撞动力学特性,建立了漂浮基空间机器人在轨捕获漂浮卫星过程的动力学模型,并在此基础上计算出完成捕获操作后空间机器人与目标卫星混合体关节的运动速度。然后针对卫星及空间机器人系统惯性参数均是未知的复杂情况,应用上述模型、神经网络控制理论和Lyapunov稳定性理论,设计了空间机器人与卫星混合体在捕获过程碰撞冲击影响下稳定运动的高斯径向基函数神经网络控制方案,以达到对捕获卫星的有效控制。此外,高斯径向基函数神经网络控制方案具有不需要测量和反馈载体位置、移动速度与加速度的显著优点。系统数值仿真证实了上述控制方案的有效性。 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 在轨捕获卫星 碰撞动力学建模 稳定运动 高斯径向函数 神经网络
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参数不确定空间机械臂关节轨迹跟踪的增广自适应控制方案 被引量:15
12
作者 陈力 刘延柱 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期348-355,共8页
讨论了载体位置与姿态均不受控制的漂浮基两杆空间机械臂系统的控制问题.系统动力学分析的结果表明,结合系统动量及动量矩守恒关系得到的系统动力学方程将为系统惯性参数的非线性函数.证明了借助于增广变量法,即通过适当扩展系统的... 讨论了载体位置与姿态均不受控制的漂浮基两杆空间机械臂系统的控制问题.系统动力学分析的结果表明,结合系统动量及动量矩守恒关系得到的系统动力学方程将为系统惯性参数的非线性函数.证明了借助于增广变量法,即通过适当扩展系统的控制输入与输出可以得到一组控制方程,它们可以表示为一组适当选择的惯性参数的线性函数.以此为基础,针对机械臂末端载荷参数未知的情况,设计了关节空间轨迹跟踪的增广自适应控制方案.此控制方案的显著优点在于不需要测量漂浮基的位置及移动的速度、加速度.仿真运算证实了方法的有效性. 展开更多
关键词 漂浮空间机械臂 增广自适应控制 关节轨迹
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执行器受限空间机器人的模糊神经网络控制 被引量:15
13
作者 梁捷 陈力 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期190-197,共8页
空间机器人关节执行器输出力矩幅值及幅值变化率受限的情况,是其在太空应用中不可避免要面临的实际问题。为此该文讨论了关节执行器输出力矩幅值及幅值率受限情况下参数未知空间机器人系统协调运动的动力学控制问题。依据系统动量守恒... 空间机器人关节执行器输出力矩幅值及幅值变化率受限的情况,是其在太空应用中不可避免要面临的实际问题。为此该文讨论了关节执行器输出力矩幅值及幅值率受限情况下参数未知空间机器人系统协调运动的动力学控制问题。依据系统动量守恒关系和拉格朗日第二类方程,推导了漂浮基空间机器人系统的动力学方程。以此为基础,针对关节执行器输出力矩幅值及幅值率受限的情况,设计了一种自适应模糊神经网络控制器,以使空间机器人系统的本体姿态和机械臂关节铰协调地跟踪各自在关节空间的期望运动轨迹。该控制方案由自适应模糊神经网络控制器及抗饱和参数自适应律构成。首先利用有限差分法将幅值率受限条件转化为幅值受限条件,并与该文预设的力矩受限条件比较以确定每个采样时刻的力矩动态受限范围;然后再通过设计一个抗饱和参数自适应律来确保执行器的输出力矩在动态受限范围内。基于Lyapunov稳定性理论证明了该控制器可确保控制系统是渐近稳定的。仿真对比实验证明了该控制方案的有效性。 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 执行器输出力矩受限 有限差分法 轨迹跟踪 自适应模糊神经网络控制
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漂浮基柔性关节、柔性臂空间机器人动力学建模、饱和鲁棒模糊滑模控制及双重柔性振动主动抑制 被引量:15
14
作者 谢立敏 陈力 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期76-82,共7页
讨论受到外部干扰影响的参数不确定的漂浮基柔性关节、柔性臂空间机器人系统的动力学建模过程、运动控制律设计和关节、臂双重柔性振动的主动抑制问题。利用动量、动量矩守恒关系和拉格朗日-假设模态法建立系统动力学方程。基于奇异摄动... 讨论受到外部干扰影响的参数不确定的漂浮基柔性关节、柔性臂空间机器人系统的动力学建模过程、运动控制律设计和关节、臂双重柔性振动的主动抑制问题。利用动量、动量矩守恒关系和拉格朗日-假设模态法建立系统动力学方程。基于奇异摄动法,将系统分解为相互独立的三个子系统:慢变子系统、快变子系统1和快变子系统2。针对慢变子系统提出一种饱和鲁棒模糊滑模控制律来补偿不确定参数、柔性关节引起的转角误差以及外部干扰的影响,从而实现系统期望运动轨迹的渐近跟踪。饱和函数的运用可减弱滑模控制自身的抖振;针对快变子系统1设计一种速度差值反馈控制器来抑制柔性关节引起的系统柔性振动;针对快变子系统2采用线性二次型最优控制器来抑制柔性臂引起的系统柔性振动。仿真试验证明所提出的混合控制律的有效性。 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 柔性关节 柔性臂 奇异摄动法 鲁棒 模糊 滑模
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基于自适应时延估计的空间机械臂连续非奇异终端滑模控制 被引量:14
15
作者 张建宇 高天宇 +1 位作者 于潇雁 陈力 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期177-183,共7页
针对载体位姿不受控的漂浮基刚性空间机器人系统,提出了一种基于自适应时延估计的连续非奇异终端滑模控制方法。首先针对传统时延估计技术在不同情况下一直使用一固定的动力学方程惯性矩阵估计值,导致系统控制效果退化的问题,利用自适... 针对载体位姿不受控的漂浮基刚性空间机器人系统,提出了一种基于自适应时延估计的连续非奇异终端滑模控制方法。首先针对传统时延估计技术在不同情况下一直使用一固定的动力学方程惯性矩阵估计值,导致系统控制效果退化的问题,利用自适应时延估计方法根据系统状态对该估计值进行调整,引入改进的连续非奇异快速终端滑模补偿自适应时延估计技术带来的误差,保证了滑模面的连续性与系统的非奇异性,同时提高了系统在接近滑模面时收敛速度,提高了系统控制精度。然后选取合适的李雅普诺夫函数进行稳定性分析,证明了控制方法的稳定性。最后用Matlab进行仿真验证,验证了该控制方案的有效性。 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 自适应时延估计 连续非奇异终端滑模 轨迹跟踪
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聚丙烯酸酯的玻璃化温度的定量结构性质相关研究 被引量:10
16
作者 戴静芳 刘胜利 +1 位作者 陈勇 曹晨忠 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第3期343-347,共5页
提出了高分子的侧基顺拉模型 ,认为侧基的空间效应主要来源于侧基的轴向横截面积 .与侧基的轴向横截面积密切相关的是侧基的碳链分支数 .直接采用侧基碳链分支数作为侧基的空间效应参数 ,对 13种聚丙烯酸酯和 9种聚甲基丙烯酸酯的玻璃... 提出了高分子的侧基顺拉模型 ,认为侧基的空间效应主要来源于侧基的轴向横截面积 .与侧基的轴向横截面积密切相关的是侧基的碳链分支数 .直接采用侧基碳链分支数作为侧基的空间效应参数 ,对 13种聚丙烯酸酯和 9种聚甲基丙烯酸酯的玻璃化温度进行了定量结构 性质相关研究 ,得到了良好的三参数模型 ,对聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯的玻璃化温度分别进行回归分析 ,相关系数R2 =0 989(s =3 8K)和R2 =0 993 (s =4 8K) .该模型对 2 2种聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯的合并计算的结果是R2 =0 980 (s =8 3K) .建立的模型参数计算简便 ,模型的稳定性和适应性较好 ,所有模型的标准误差均小于或接近实验误差 . 展开更多
关键词 聚丙烯酸酯 玻璃化温度 定量结构-性质相关 聚甲丙烯酸酯 碳链分支数 空间效应
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关节柔性的漂浮基空间机器人基于奇异摄动法的轨迹跟踪非奇异模糊Terminal滑模控制及柔性振动抑制 被引量:11
17
作者 梁捷 陈力 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期6-12,共7页
如果在漂浮基空间机器人系统动力学建模和控制方法设计过程中忽略关节柔性的存在,其控制系统的精度和稳定性将受到极大影响。以考虑关节柔性、系统参数不确定的漂浮基空间机器人系统为研究对象,讨论了其动力学建模过程、运动轨迹跟踪控... 如果在漂浮基空间机器人系统动力学建模和控制方法设计过程中忽略关节柔性的存在,其控制系统的精度和稳定性将受到极大影响。以考虑关节柔性、系统参数不确定的漂浮基空间机器人系统为研究对象,讨论了其动力学建模过程、运动轨迹跟踪控制方案设计及柔性振动振动抑制。结合拉格朗日第二类方法并结合系统动量、动量矩守恒关系,分析、建立了系统动力学方程。以此为基础,为了同时实现空间机器人运动轨迹的渐近跟踪和抑制由关节柔性引起的系统弹性振动,采用奇异摄动理论的双时间刻度分解,将系统分解为表示系统刚性运动部分的慢时标子系统和表示系统柔性运动部分的快时标子系统。针对慢时标子系统设计了非奇异模糊Terminal滑模控制方案。该控制方案采用非奇异Terminal滑模面,并基于模糊逻辑系统自适应调整控制律的切换项,不但克服了在设计中需要知道系统不确定性的上界的限制,又消除了滑模变结构控制器抖振的缺点。针对快时标子系统,采用速度差值反馈控制律来抑制关节柔性引起的系统弹性振动,保证系统的稳定性。仿真时以平面两刚性臂、两柔性关节的漂浮基空间机器人系统为例证明了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 关节柔性 模糊逻辑 参数不确定 柔性振动控制
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漂浮基柔性空间机器人的鲁棒控制及振动抑制 被引量:10
18
作者 谢立敏 陈力 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1057-1065,共9页
讨论了漂浮基柔性空间机器人系统的动力学建模、运动控制算法设计以及关节、臂双重柔性振动的分级主动抑制问题.利用系统动量、动量矩守恒关系和拉格朗日-假设模态法对系统进行动力学分析,建立系统动力学方程.基于奇异摄动法,将系统分... 讨论了漂浮基柔性空间机器人系统的动力学建模、运动控制算法设计以及关节、臂双重柔性振动的分级主动抑制问题.利用系统动量、动量矩守恒关系和拉格朗日-假设模态法对系统进行动力学分析,建立系统动力学方程.基于奇异摄动法,将系统分解为表示系统刚性运动部分的慢变子系统,表示由柔性臂引起的系统柔性运动部分的快变子系统1和表示由柔性关节引起的系统柔性运动部分的快变子系统2.针对慢变子系统提出一种鲁棒控制方法来补偿系统参数的不确定性和柔性关节引起的转动误差,实现系统期望运动轨迹的渐近跟踪:针对快变子系统1采用线性二次型最优控制器来抑制由柔性臂引起的系统柔性振动;针对快变子系统2设计了基于机械臂和电机转子的转角速度差值的反馈控制器来抑制由柔性关节引起的系统柔性振动.因此,系统的总控制律为以上3个子系统控制律的综合.最后通过仿真实验证明了所提出的混合控制方法的有效性. 展开更多
关键词 漂浮空间机器人 柔性关节 柔性臂 奇异摄动 鲁棒
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具有柔性关节的漂浮基空间机械臂基于状态观测器的轨迹跟踪鲁棒反步控制及弹性振动抑制 被引量:10
19
作者 谢立敏 陈力 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期722-729,共8页
研究了考虑柔性、不确定及外部干扰的漂浮基空间机械臂系统的动力学建模、运动轨迹跟踪控制及弹性振动抑制.结合系统动量守恒关系、动量矩守恒关系和拉格朗日方程建立系统动力学方程,并利用奇异摄动理论将系统分解为两个独立的子系统:... 研究了考虑柔性、不确定及外部干扰的漂浮基空间机械臂系统的动力学建模、运动轨迹跟踪控制及弹性振动抑制.结合系统动量守恒关系、动量矩守恒关系和拉格朗日方程建立系统动力学方程,并利用奇异摄动理论将系统分解为两个独立的子系统:慢变子系统(表示系统的刚性部分)和快变子系统(表示系统的柔性部分).针对慢变子系统,提出一种基于状态观测器的鲁棒反步控制方法以减小关节柔性带来的系统"刚–柔性转角误差",补偿系统的不确定参数和外部干扰,保证空间机械臂运动轨迹的渐近跟踪.其中,状态观测器的运用又使得在控制过程中不需要测量和反馈系统中有关速度的信号,从而使得控制方法变得更加地简单和精确.针对快变子系统,采用速度差值反馈控制方法来抑制关节柔性引起的系统弹性振动,保证系统的稳定性.仿真实验证明了本文所提出的方法的有效性. 展开更多
关键词 漂浮空间机械臂 柔性关节 观测器 不确定参数 外部干扰 鲁棒 反步 奇异摄动
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输入力矩受限情况下漂浮基空间机械臂的鲁棒自适应混合控制 被引量:10
20
作者 谢立敏 陈力 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期371-376,共6页
讨论了在空间机械臂关节控制输入力矩幅值受限且系统存在不确定参数的复杂情况下,载体位置与姿态均不受控的漂浮基空间机械臂系统的智能控制问题。结合系统动量守恒关系进行系统运动学、动力学分析,并借助增广变量法,将获得的系统动力... 讨论了在空间机械臂关节控制输入力矩幅值受限且系统存在不确定参数的复杂情况下,载体位置与姿态均不受控的漂浮基空间机械臂系统的智能控制问题。结合系统动量守恒关系进行系统运动学、动力学分析,并借助增广变量法,将获得的系统动力学方程表示为一组适当选择的(组合)惯性参数的线性函数。以此为基础,针对关节控制输入力矩受限且空间机械臂末端爪手所持载荷的参数不确定的情况,设计了一种鲁棒自适应混合控制方法。所提出的控制方法通过运用连续可导递增函数,有效地限制了关节控制输入力矩的幅值;且通过对不确定的系统参数进行鲁棒自适应调节,有效地克服了不确定性对控制精度的影响;更重要的是,无论不确定参数的估计值是否超出给定的误差范围,提出的控制方法都能保证系统的稳定,体现了控制系统的强鲁棒性。仿真运算结果证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 漂浮空间机械臂 输入力矩受限 参数不确定 增广变量法 鲁棒自适应混合控制
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