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题名基于时变输出约束的机器人遥操作有限时间控制方法
被引量：4
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作者
李陇南
黄攀峰
马志强
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机构
西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室
西北工业大学智能机器人研究中心
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出处
《机器人》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期19-34,44,共17页
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基金
国家自然科学基金(61725303)。
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文摘
受操作时间窗口和工作空间的限制,空间遥操作任务需要在有限时间内完成,同时确保末端执行器满足物理约束。此外,时延和外部扰动使不确定遥操作系统的稳定性和控制性能受到严重影响。为此,本文提出了一种基于时变输出约束的机器人遥操作有限时间控制方法。首先,利用积分障碍李雅普诺夫函数处理操作空间的时变约束问题,实用有限时间李雅普诺夫稳定定理保证了系统的快速稳定性。然后,利用神经网络估计环境力以及消解模型不确定性带来的影响,利用鲁棒项补偿神经网络的估计偏差和消解未知外部扰动的影响。最后,在Matlab/Simulink环境下同其他算法进行仿真对比,并在地面实验平台上验证了该算法,理论仿真和实验结果表明该方法进一步提高了误差收敛速率和收敛精度,且系统的输出不会超出预先设定的时变边界。
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关键词
空间遥操作
积分障碍李雅普诺夫函数
有限时间
时变输出约束
神经网络
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Keywords
space teleoperation
integral barrier Lyapunov function(IBLF)
finite-time
time-varying output constraint
neural network
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名具有输出约束的多机械臂系统模糊控制器设计
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作者
范永青
张占磊
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机构
西安邮电大学自动化学院
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出处
《西安邮电大学学报》
2023年第4期83-95,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(61903298,62003262)
陕西省留学人员科技活动择优项目(35)
陕西省自然科学基金项目(2022JM-389、2019JQ-341)。
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文摘
针对多机械臂协作搬运同一个物体时的期望轨迹跟踪问题,设计一种带有非零时变参数的模糊自适应控制器。通过一个具有非零参数的模糊逻辑系统(Fuzzy Logic System,FLS)万能逼近原理补偿多机械臂在协调操作中的不确定性,为了提高逼近精度,利用积分障碍李雅普诺夫函数(Integral Barrier Lyapunov Function,IBLF)的稳定性条件,设计可自动更新的逼近误差。当系统状态超出FLS的逼近域时,通过滑模面建立的自适应律使系统状态重新进入FLS定义域内。仿真结果表明,在有限空间中多个机械臂协作将一个物体沿预期轨迹完成控制任务时,既可以避免违反输出限制,又可以使闭环系统全局稳定。
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关键词
多机械臂
输出约束
自适应控制算法
模糊逻辑系统
积分障碍李雅普诺夫函数
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Keywords
multi-manipulators
output constraint
adaptive control algorithm
fuzzy logic system
integral barrier Lyapunov function
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分类号
TP13
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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