阀体搬运自动导向车轨迹跟踪控制

为解决阀体搬运自动导向车AGV在移动过程中,由于质心偏移而出现移动偏离既定轨迹的问题,课题组在建立AGV运动学模型的基础上,基于改进切换函数,设计了滑模变结构轨迹跟踪控制器;在此基础上,引入了基于Lyapunov函数的反馈控制律,得到了一种新型轨迹跟踪控制器.仿真结果表明:所设计的控制器在对目标轨迹实现精确跟踪的同时,...     

基于MPC模型的风电场巡检机器人轨迹规划

针对双轮风电场巡检机器人设计一种基于预测模型的轨迹跟踪控制算法。建立双轮巡检机器人的运动学模型和状态空间方程。设计目标函数与相关控制约束,利用预测模型控制算法对其进行求解,并通过滚动优化和反馈校正装置来实现巡检机器人对轨迹的精确跟踪。为了验证该算法,利用MATLAB进行仿真搭建,分别得到圆形轨迹跟踪和复杂函数图像的轨迹跟踪,结果表明设计的算法适用该约束条件下的巡检机器人的轨迹跟踪。     

基于模型预测控制的协作焊接双机械臂轨迹跟踪算法

焊接双机械臂协作焊接时,存在从动机械臂对主机械臂末端位置的轨迹跟踪的精确性问题,课题组提出了基于模型预测控制算法的主/从位置协调控制方法。根据所建立的六自由度双机械臂的运动学模型,建立末端位置与关节角度的变换关系以及机械臂的运动预测模型;通过上述模型,对主机械臂采用位置控制方法,并通过从动机械臂末端的三维激光扫描仪测距传感器所获取的主机械臂位置及方向,对从动机械臂采用基于模型预测控制算法的位置控制;根据机械臂关节角度变换旋转运算序列及末端位置的预测模型,通过动态矩阵控制算法,由当前时刻的位置状态及下一时刻位置输入状态对未来某时域内的位置输出状态进行预测,从而实现期望的位置跟踪。最后,采用仿真实验测试来验证该算法的实用有效性,结果表明:从动机械臂末端在有较小超调的情况下快速达到稳态,实现对期望轨迹的跟踪;与传统PID控制算法相比,模型预测控制算法能够更快速、更稳定地达到对期望轨迹的跟踪效果;该算法对期望轨迹的跟踪误差在有小幅波动的情况下可保持在±0. 05 mm之内,在无波动的情况下可迅速趋近于零。基于该算法,从动机械臂可根据主机械臂末端动态位置信息更加有效地实现对期望轨迹的实时跟踪。     

基于动力学模型的面料抓取机械臂轨迹跟踪控制方法

为提高纺织服装行业中面料抓取机械臂的轨迹跟踪精度,建立考虑参数不确定性的动力学模型,采用反步法在浸入与不变(immersion and invariance, I&I)自适应理论框架下设计了一种轨迹跟踪控制方法。首先,建立含未知参数的柔性关节机械臂动力学模型;其次,采用I&I自适应控制方法设计了关节转动惯量的自适应律,并通过构造光滑函数实现参数估计误差流形的不变性和吸引性,保证参数估计误差收敛到0;最后,将所设计的自适应律引入反步法设计控制律的递推过程中,使所设计的控制律对不确定参数具有自适应特性。仿真结果表明,与传统反步法相比,所设计的I&I自适应反步法能更快速、更稳定地达到对期望轨迹的跟踪效果,该算法对期望轨迹的跟踪误差可保持在±0.002 rad之内。     

考虑能耗的多AGV系统路径冲突解决策略

针对多自动导航小车AGV系统路径规划中解决冲突时的部分耗电过快、能耗不平衡问题,课题组提出了一种基于能耗测算的AGV路径冲突解决策略优选方法.首先,对多AGV系统中各AGV的路径基于时间窗进行判定,在此基础上,建立了受负载和时间控制的能耗计算方法,并以系统能耗最低为目标构建AGV冲突消解模型;该模型在考虑AGV自身电量...     

基于模型预测控制的桥式起重机荷载消摆控制研究

针对桥式起重机荷载运动的模型,采用一种线性时变模型预测控制方法。通过建立桥式起重机荷载运动三维模型,对模型进行线性化处理得到系统线性化方程,设计线性时变模型预测控制器,对加入预测控制前后的荷载运动的轨迹跟踪效果、系统控制量、状态量的变化进行对比分析,研究其消摆控制效果。仿真分析表明,荷载的运动轨迹能快速且平稳的跟踪上参考轨迹,从而实现消摆控制。     

多算法融合的并联食品分拣机器人轨迹跟踪控制方法

目的：解决并联食品分拣机器人轨迹跟踪控制方法存在的控制精度低和运动稳定性差等问题。方法：在四自由度并联机器人结构基础上,提出将滑模控制算法、模糊控制算法和改进蝙蝠算法相结合用于并联食品分拣机器人轨迹跟踪控制。通过改进蝙蝠算法对模糊算法带宽进行寻优,通过优化的模糊控制算法自适应调整滑膜控制算法的模糊增益和滑膜面斜率,降低控制器的跟踪误差,提高抗干扰能力,并验证所提轨迹跟踪控制方法的优越性。结果：所提轨迹跟踪控制方法实际分拣准确率为99.90%,平均分拣时间为0.509 s。结论：与常规方法相比,所提轨迹跟踪控制方法的关节轨迹跟踪精度更高,抗干扰能力更强,输出力矩更加平滑。     

轮式移动机器人轨迹跟踪控制研究

科技的进步已经使机器人被广泛应用于生活中的各个领域,例如,农业生产、服务业、探测等。机器人能够代替人工完成大量危险或繁重的工作。轮式移动机器人是使用较为广泛的一种机器人类型,它具备良好的轨迹跟踪控制性能。文章对轮式移动机器人轨迹跟踪控制的原理进行了介绍,并构建了一定的轨迹跟踪控制模型,分析了轨迹控制的规律。     

铰接摆动式AGV结构设计及运动学分析

自动导引车AGV在行驶过程中驱动轮与地面的接触情况对其运动性能具有重要影响,为了保证AGV在复杂路面上行驶时具有足够的附着力和较好的稳定性,课题组设计了一种铰接摆动式AGV。课题组对AGV进行整体受力分析,建立了减震结构的受力模型,确定AGV在凹陷和凸起路面的减震弹簧刚度范围;运用ADAMS动力学仿真软件对AGV小车进行了运动仿真,在满负载和空负载2种情况下分析了弹簧刚度对运行稳定性的影响,选取了合适的弹簧刚度。仿真结果验证了该结构及模型的合理性。铰接摆动式结构的设计及优化可以提高AGV在地面的行驶性能。     

基于协同进化的造纸节能流程优化方法

造纸技术是一种高能耗的产业,而现有的几种造纸流程节能方法均没有控制能量流动方向,为减少造纸过程能量损耗,基于协同进化设计造纸节能流程优化方法。构建造纸过程能量循环模型,分析造纸工业能量流动方向,基于协同进化优化能量流动方向,得到能量流动优化模型,构建造纸节能算法实现造纸节能流程的优化。通过造纸节能算法的测试可知,该算法优于对照组中的三种算法。在造纸过程能耗测试中可以得到数据:当循环测试为1时,实验组所需能耗较对照组少490 kW/h、580 kW/h、790 kW/h,当循环次数为10时,实验组所需能耗较对照组少2100 kW/h、2620 kW/h、3840 kW/h,该节能方法较现有的几种优化方法所需能耗更少。由此可见,该造纸节能流程优化方法实现了节能优化的目的。