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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 359 毫秒
1.
无奇异间接迭代学习控制及其在机器人运动模仿中的应用   总被引:4,自引:0,他引:4  
针对相当广泛的一类非线性系统有限时间轨迹跟踪问题,提出了间接迭代学习方案. 采用最小二乘算法,根据重复跟踪历史辨识非线性系统的线性化模型.利用一个分段学习方案 可保证学习控制总在有效线性近似区域内进行.探讨了如何在学习过程中避免控制奇异问题, 提出了一种高效的参数修正方法,保证输入耦合矩阵的估计行列式不为零.本文将这一控制方 案应用于未知机器人及摄像机模型下的机器人运动模仿中,而不面临任何奇异问题.这是一个 采用摄像机替代传统程序编写的新的机器人编程方法.  相似文献   

2.
为了解决机器人辅助手术环境下人机交互运动过程中的不稳定性问题以及医生个人因素难以建模的问题,提出了一种基于模糊模型参考学习的变导纳人机合作控制方法.首先将人体手臂自然运动的特征作为模糊学习控制的参考模型,通过离线学习机构训练出模糊导纳控制器的变阻尼系数调整参数规则.再以医生对机器人的拖拽力以及机器人速度作为输入、机器人期望的速度作为输出,构建基于变阻尼参数调整的变导纳控制方法.离线训练实验结果表明,该方法经过10次离线训练,可以达到柔顺性要求,人机合作速度最大误差低于17 mm/s,且人机合作轨迹最大误差低于15 mm.相比单纯基于固定导纳参数的模糊控制,该方法具有更好的跟踪速度与精度.  相似文献   

3.
庞爽  刘作军  蒲陈阳  张燕 《计算机仿真》2020,37(3):314-318,348
针对一类具有对称期望轨迹跟踪的工业机器人系统,提出一种新的迭代学习控制方法,即反向型迭代学习控制方法。通过利用这类轨迹固有的特征,将其以中心点为界分解为前后两个独立的轨迹,利用两段轨迹的镜像对称特征,不断交替优化调整下次迭代周期的控制量,使得跟踪当前轨迹的工业机器人系统每次迭代时不必再从轨迹的初始点学习,从而有效加快了系统的学习速度。对具有镜像对称特征的期望轨迹进行交替利用控制信息,实现了工业机器人对期望轨迹的快速跟踪、减小系统的跟踪误差,从而达到了机器人跟踪效率的较大提升。收敛性分析和机器人的仿真实例验证了所提控制方法的有效性。  相似文献   

4.
对迭代初值为任意值的工业机器人轨迹跟踪控制系统,提出了一种基于滑模面的非线性迭代学习控制算法,使机器人轨迹能快速、精确跟踪上期望轨迹。基于有限时间收敛原理,构建了关于机器人轨迹跟踪误差的迭代滑模面,在滑模面内,机器人轨迹跟踪误差在预定时间内收敛到零。设计了基于滑模面的迭代学习控制算法,理论证明了随着迭代次数的增加,处于任意初态的轨迹将一致收敛到滑模面内,解决了迭代学习中的任意初值问题。数值仿真验证了该算法的有效性和抗干扰能力。  相似文献   

5.
为解决一类非参数不确定系统在任意初态且输入增益未知情形下的轨迹跟踪问题, 提出准最优误差跟踪学习控制方法.该方法综合准最优控制和迭代学习控制两种技术设计控制器, 在构造期望误差轨迹的基础上, 根据控制Lyapunov函数及Sontag公式给出标称系统的优化控制, 以鲁棒方法和学习方法相结合的策略处理非参数不确定性.闭环系统经过足够次迭代运行后, 经由实现系统误差对期望误差轨迹在整个作业区间上的精确跟踪, 获得系统状态对参考信号在预设的部分作业区间上的精确跟踪.仿真结果表明所设计学习系统在收敛速度方面快于非优化设计.  相似文献   

6.
针对具有未知动态的电驱动机器人,研究其自适应神经网络控制与学习问题.首先,设计了稳定的自适应神经网络控制器,径向基函数(RBF)神经网络被用来逼近电驱动机器人的未知闭环系统动态,并根据李雅普诺夫稳定性理论推导了神经网络权值更新律.在对回归轨迹实现跟踪控制的过程中,闭环系统内部信号的部分持续激励(PE)条件得到满足.随着PE条件的满足,设计的自适应神经网络控制器被证明在稳定的跟踪控制过程中实现了电驱动机器人未知闭环系统动态的准确逼近.接着,使用学过的知识设计了新颖的学习控制器,实现了闭环系统稳定、改进了控制性能.最后,通过数字仿真验证了所提控制方法的正确性和有效性.  相似文献   

7.
基于神经网络的机器人轨迹跟踪控制   总被引:2,自引:1,他引:2  
任雪梅 《控制与决策》1997,12(4):317-321,384
针对机器人模型未知情况,讨论了用神经网络和反馈控制实现机械手的跟踪控制。提出一种基于参考误差的投影算法来训练网络权值,训练后网络输出能逼近期望的前馈力矩,并从理论上证明跟踪误差的收敛性。仿真结果表明方案具有较好的跟踪性能和较强的抗干扰能力。  相似文献   

8.
基于确定学习的机器人任务空间自适应神经网络控制   总被引:3,自引:0,他引:3  
吴玉香  王聪 《自动化学报》2013,39(6):806-815
针对产生回归轨迹的连续非线性动态系统, 确定学习可实现未知闭环系统动态的局部准确逼近. 基于确定学习理论, 本文使用径向基函数(Radial basis function, RBF)神经网络为机器人任务空间跟踪控制设计了一种新的自适应神经网络控制算法, 不仅实现了闭环系统所有信号的最终一致有界, 而且在稳定的控制过程中, 沿着回归跟踪轨迹实现了部分神经网络权值收敛到最优值以及未知闭环系统动态的局部准确逼近. 学过的知识以时不变且空间分布的方式表达、以常值神经网络权值的方式存储, 可以用来改进系统的控制性能, 也可以应用到后续相同或相似的控制任务中, 节约时间和能量. 最后, 用仿真说明了所设计控制算法的正确性和有效性.  相似文献   

9.
针对机器人手臂动态模型中存在动态不确定性问题,提出一种结合径向基函数神经网络(RBFNN)和自适应边界控制的机械臂轨迹跟踪方法;利用RBF神经网络在线学习系统中现有的结构化和非结构化不确定性,近似补偿未知动态部分;利用自适应边界来估计非结构化不确定性上的未知边界和神经网络重建误差;通过加权矩阵产生的李雅普诺夫函数证明了该系统具有渐进稳定性;利用三自由度机械臂进行实验,结果表明,相比FFNN控制器,提出的控制器的跟踪误差改进了3~7倍,稳态误差改进了100~1 000倍.  相似文献   

10.
机器人轨迹跟踪的一种自适应神经鲁棒控制   总被引:3,自引:0,他引:3  
针对不稳定机器人轨迹跟踪问题,提出了一种基于神经网络的自适应鲁棒控制。该控制方案由一个PD反馈和一个神经动态补偿器组成,其特点是不需要系统不确定性上界的先验知识,而且避免了求解惯性矩阵逆,通过利用一个RBF神经网络自适应学习系统不稳定性的未知上界,从而可以有效克服系统不确定性的影响,保证机器人系统的输出跟踪误差渐近收敛于0。  相似文献   

11.
This paper presents a discrete learning controller for vision-guided robot trajectory imitation with no prior knowledge of the camera-robot model. A teacher demonstrates a desired movement in front of a camera, and then, the robot is tasked to replay it by repetitive tracking. The imitation procedure is considered as a discrete tracking control problem in the image plane, with an unknown and time-varying image Jacobian matrix. Instead of updating the control signal directly, as is usually done in iterative learning control (ILC), a series of neural networks are used to approximate the unknown Jacobian matrix around every sample point in the demonstrated trajectory, and the time-varying weights of local neural networks are identified through repetitive tracking, i.e., indirect ILC. This makes repetitive segmented training possible, and a segmented training strategy is presented to retain the training trajectories solely within the effective region for neural network approximation. However, a singularity problem may occur if an unmodified neural-network-based Jacobian estimation is used to calculate the robot end-effector velocity. A new weight modification algorithm is proposed which ensures invertibility of the estimation, thus circumventing the problem. Stability is further discussed, and the relationship between the approximation capability of the neural network and the tracking accuracy is obtained. Simulations and experiments are carried out to illustrate the validity of the proposed controller for trajectory imitation of robot manipulators with unknown time-varying Jacobian matrices.  相似文献   

12.
基于多层局部回归神经网络的多变量非线性系统预测控制   总被引:8,自引:0,他引:8  
以罐式搅拌反应器为例,针对复杂多变量系统的强耦合性、非线性、时变性等问题,研究了多变量非线性系统的预测控制及改善控制性能的方法,采用多层局部回归神经网络离线建立预测模型,以偏差补偿和模型修正相结合的方式对预测模型进行误差补偿,以要线校正用于预测控制,通过对性能指标中的偏差项负指数加权,进一步改善预测控制性能,住址结果表明了控制算法的有效性。  相似文献   

13.
基于神经网络的机器人轨迹鲁棒跟踪控制   总被引:1,自引:0,他引:1  
在神经网络辨识的基础上 ,提出一种新的鲁棒迭代学习控制方法。该方法利用神经网络对非线性系统进行在线辨识 ,产生迭代学习控制算法的前馈作用 ,并与实时反馈控制相结合 ,实现连续轨迹跟踪控制。仿真结果表明 ,该方法能克服机器人系统动力学模型的不确定性和外部干扰 ,且以极少的学习次数和网络训练次数达到满意的跟踪控制要求 ,具有良好的鲁棒性和控制性能  相似文献   

14.
基于模糊对向神经网络的非线性动态系统辨识器   总被引:12,自引:2,他引:10  
模糊对向神经网络(FCP)在功能上同模糊逻辑系统的TS模型是等价的,它具有神经网络和模糊逻辑系统各自的优点,因而适宜作辨识模型。  相似文献   

15.
Recently, robot learning through deep reinforcement learning has incorporated various robot tasks through deep neural networks, without using specific control or recognition algorithms. However, this learning method is difficult to apply to the contact tasks of a robot, due to the exertion of excessive force from the random search process of reinforcement learning. Therefore, when applying reinforcement learning to contact tasks, solving the contact problem using an existing force controller is necessary. A neural-network-based movement primitive (NNMP) that generates a continuous trajectory which can be transmitted to the force controller and learned through a deep deterministic policy gradient (DDPG) algorithm is proposed for this study. In addition, an imitation learning algorithm suitable for NNMP is proposed such that the trajectories similar to the demonstration trajectory are stably generated. The performance of the proposed algorithms was verified using a square peg-in-hole assembly task with a tolerance of 0.1 mm. The results confirm that the complicated assembly trajectory can be learned stably through NNMP by the proposed imitation learning algorithm, and that the assembly trajectory is improved by learning the proposed NNMP through the DDPG algorithm.  相似文献   

16.
In the context of a robot manipulator, a generalized neural emulator over the complete workspace is very difficult to obtain because of dimensionally insufficient training data. A query based learning algorithm is proposed in this paper that can generate new examples where control inputs are independent of states of the system. This algorithm is centered around the concept of network inversion using an extended Kalman filtering based algorithm. This is a novel idea since robot manipulator is an open loop unstable system and generation of control input independent of state is a research issue for neural model identification. Two trajectory independent stable control schemes have been designed using the neural emulator. One of the control schemes uses forward-inverse-modeling approach to update the controller parameters adaptively following Lyapunov function synthesis technique. The proposed scheme is trajectory independent unlike the back-propagation scheme. The second type of controller predicts the minimum variance estimate of control action using recall process (network inversion) and the control law is derived following a Lyapunov function synthesis approach so that the closed loop system consisting of controller and neural emulator remains stable. The simulation experiments show that the model validation approach is efficient and the proposed control schemes guarantee stable accurate tracking.  相似文献   

17.
移动互联网和LBS技术的高速发展使得位置服务提供商可以轻松收集到大量用户位置轨迹数据,近期研究表明,深度学习方法能够从轨迹数据集中提取出用户身份标识等隐私信息.然而现有工作主要针对社交网络采集的签到点轨迹,针对GPS轨迹的去匿名研究则较为缺乏.因此,对基于深度学习的GPS轨迹去匿名技术开展研究.首先提出一种GPS轨迹数...  相似文献   

18.
为提高移动机器人对特定轨迹的重复跟踪能力,提出了采用开闭环PD型迭代学习控制算法对移动机器人进行轨迹跟踪控制的方法。建立了包含外界干扰的非完整约束条件下的轮式移动机器人运动学模型,给出了系统的控制算法和控制结构。仿真结果表明,采用开闭环PD型迭代学习控制算法对轨迹跟踪是可行有效的,收敛速度优于其他迭代学习算法。  相似文献   

19.
In this paper, on-line training of neural networks is investigated in the context of computer-assisted colonoscopic diagnosis. A memory-based adaptation of the learning rate for the on-line back-propagation (BP) is proposed and used to seed an on-line evolution process that applies a differential evolution (DE) strategy to (re-) adapt the neural network to modified environmental conditions. Our approach looks at on-line training from the perspective of tracking the changing location of an approximate solution of a pattern-based, and thus, dynamically changing, error function. The proposed hybrid strategy is compared with other standard training methods that have traditionally been used for training neural networks off-line. Results in interpreting colonoscopy images and frames of video sequences are promising and suggest that networks trained with this strategy detect malignant regions of interest with accuracy.  相似文献   

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