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题名多关节工业机器人BSMC与EPCH协同优化控制
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作者
杨晓宇
于海生
李哲
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机构
青岛大学自动化学院
青岛大学山东省工业控制技术重点实验室
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2023年第11期112-115,共4页
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基金
国家自然科学基金项目(62273189)
山东省自然科学基金项目(ZR2021MF005)。
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文摘
为了解决多关节工业机器人无法同时具有优越的快速性与准确性的问题,提出了反步滑模控制(BSMC)与误差端口受控哈密顿(EPCH)控制的协同优化控制策略。首先,分别设计了BSMC控制器与EPCH控制器;其次,采用基于机器人关节位置误差的高斯函数作为协同优化控制系数,使系统在BSMC与EPCH之间进行平滑切换,且进一步设计了协同优化控制策略,使多关节工业机器人能够兼具BSMC控制器与EPCH控制器的优点;最后,仿真实验结果表明,所提出的控制策略可以使机器人关节伺服系统同时具有快速的动态响应速度和准确的跟踪精度。
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关键词
多关节工业机器人
反步滑模
误差端口受控哈密顿
协同优化控制策略
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Keywords
multi-joint industrial robots
backstepping sliding mode
error port-controlled hamiltonian
optimized cooperative control strategy
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分类号
TH165
[机械工程—机械制造及自动化]
TG659
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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题名参数不确定倒立摆系统的EPCH控制与扰动抑制
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作者
岳聪聪
于海生
吴贺荣
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机构
青岛大学自动化学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2023年第11期300-304,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61573203)。
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文摘
针对倒立摆(IP)系统中存在的参数不确定和外部扰动问题,设计了一种新的基于状态误差端口受控哈密顿(EPCH)的控制方法。基于开环端口受控哈密顿(PCH)模型,利用互联配置、阻尼注入和能量成形(ES)的方法,构造了IP系统闭环EPCH模型。针对IP系统中存在的参数不确定,采用自适应方法设计了自适应参数控制律。通过状态扩展的坐标变换方法,提出了一种新的PI控制律,抑制系统中出现的外部扰动。所提出的控制律都保持了闭环系统的PCH结构,保证了系统渐近稳定。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略与PID控制方法相比,系统的稳态误差更小、抗扰动能力更强、鲁棒性更好。
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关键词
倒立摆系统
自适应控制
PI控制
状态误差端口受控哈密顿
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Keywords
Inverted Pendulum System
Adaptive control
PI control
State error port-controlled hamiltonian
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名PMSM驱动机器人的FSMC与EPCH协同控制
被引量:4
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作者
尚玉亮
于海生
吴贺荣
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机构
青岛大学自动化学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2022年第1期101-108,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61573203)。
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文摘
单独一种控制方法难以使机器人末端快速、准确地跟踪位置变化,针对这一问题,提出了模糊滑模(FSMC)信号控制与误差端口受控哈密顿(EPCH)能量控制的协同控制策略。FSMC解决了系统动态时的快速性问题,EPCH控制解决了系统稳态时的准确性问题。设计了基于误差的协同函数,利用协同函数来实现对机器人关节系统的协同控制,使机器人关节位置伺服系统在有、无负载两种情况下,既能够实现动态位置的快速调节,又能够实现稳态时的高精度跟踪控制。仿真实验表明,采用FSMC与EPCH协同控制的方法,系统实现了动态响应速度快、稳态位置跟踪准确的目标。
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关键词
机器人关节位置
模糊滑模
误差端口受控哈密顿
协同控制
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Keywords
Robot joint position
fuzzy sliding mode
error port controlled hamiltonian
cooperative control
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP273
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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