时滞柔性关节机械臂自适应位置/力控制

针对具有时滞的柔性关节机械臂自适应位置和力控制问题进行了研究.首先,通过坐标变换得出降维的位置/力控制模型.随后,将时间滞后近似表示成一阶滞后,进行时滞补偿.利用自适应算法修正机械臂系统参数,克服模型参数不确定性对系统的影响.同时,采用反步控制技术设计机械臂位置/力控制器,运用Lyapunov稳定性定理证明控制器能使机械臂位置和力跟踪误差收敛.最后的仿真研究验证了控制方案的有效性.     

柔性机械臂的变结构振动控制研究

当机械臂的质量很轻,尤其是空间应用场合,机器人系统将受到高度柔性限制并且不可避免地产生机械振动.本文为了证实提出的控制不期望残余振动的方法,设计并建立了柔性机器人实验平台.控制方案采用交流伺服电机通过谐波齿轮减速器驱动柔性机械臂,利用粘贴在柔性臂上的压电陶瓷片(PZT)作为传感器来检测柔性臂的振动.对由于环境激励,尤其是在电机转动(机动)时由于电机力矩产生的振动,采用了几种主动振动控制器包括模态PD控制,软变结构控制(VSC)和增益选择变结构方法,进行柔性臂的振动主动控制实验研究.通过实验比较研究,结果表明采用的控制方法可以快速抑制柔性结构的振动,采用的控制方法是有效的.     

柔性机械臂运动轨迹的鲁棒自适应控制

本文针对多连杆柔性机械臂的运动轨迹问题，讨论了动力学建模，控制系统结构设计以及鲁棒自适应控制法，运用假设模记方法得到了柔性机械臂动力学所似方程，通过对柔性机械臂动力学特性分析，建立了等价动力学模型，依此提出了一种鲁棒自适应控制算法，并给出仿真研究结果。     

低增益变结构模型参考自适应控制器设计

就对象相对阶大于1时的变结构模型参考自适应控制（VS－MRAC）系统提出了一种低增益变结构控制方案,主要特点是：1）系统变结构律在低增益状态下仍可保证所有辅助误差在有限时间内收敛到零,从而提高了系统跟踪精度;2）进一步研究了平均值滤波器对系统稳定性的影响。     

基于模糊变结构的机械臂控制

现有的机械臂模糊变结构控制方法大都计算复杂或需要检测滑模面的微分信号.本文将机械臂模型分为确定部分和不确定部分进行研究,对确定部分采用一般反馈控制,对不确定部分采用变结构集中补偿控制,为了消除变结构控制器的抖震引入模糊控制方法,将滑模面作为模糊控制器的输入,补偿控制器权值作为输出.本方案不仅不需要检测滑模面微分信号,而且计算简单,易于实现.仿真结果表明,在存在模型误差和外部扰动的情况下,该方案既能达到快速跟踪,又能很好的消除控制器的抖震.     

柔性臂仿人智能变结构控制

柔性臂的位置控制中，最大的难点是柔性振动的抑制，常规控制方法往往不能同时得到良好的关节跟踪轨迹和对柔性振动的补偿。本文提出了仿人智能变结构控制方法，此方法综合了仿人智能控制与变结构控制的优点，仿真结果表明，这种控制方法能有效的抑制柔性振动，同时具有良好的关节跟踪能力。     

机械臂轨迹跟踪控制--基于EC-RBF神经网络的机械臂模型参考自适应控制

针对机械臂运动轨迹控制中存在的跟踪精度不高的问题,采用了一种基于EC-RBF神经网络的模型参考自适应控制方案对机械臂进行模型辨识与轨迹跟踪控制。该方案采用了两个RBF神经网络,运用EC-RBF学习算法,采用离线与在线相结合的方法来训练神经网络,一个用来实现对机械臂进行模型辨识,一个用来实现对机械臂轨迹跟踪控制。对二自由度机械臂进行仿真,结果表明,使用该控制方案对机械臂进行轨迹跟踪控制具有较高的控制精度,且因采用EC-RBF学习算法使网络具有更快的训练速度,从而使得控制过程较迅速。     

基于分布参数模型的柔性臂变结构力控制

提出一种基于受约束柔性臂分布参数模型的麦结构力控稍方法,避免了集中参数模型的缺陷,解决了系统存在模型不确定性和外部干扰影响下的力控制问题.通过Lyapunov函数设计了系统的变结构控制器,其中滑模面设计为系统转动角、转动角速度和柔性臂根部应变的线性组合.利用线性算子半群理论和LaSalle不变集原理,证明了闭环系统的渐近稳定性.仿真结果验证了该方法的有效性.     

受限柔性机器人臂的鲁棒变结构混合位置/力控制

针对一类平面双连杆受限柔性机器人臂提出一种混合位置/力控制方案,采用鲁棒变结构控制策略对控制方案进行修正,以改善该柔性机器人系统的鲁棒性,控制机器人终端执行器的位置和接触力.通过引入变结构鲁棒控制器,可确保输出跟踪误差在有限时间内收敛到零,或一致终结有界.计算机仿真结果证明了这种控制方案的可行性和有效性.     

柔性臂仿仿人智能变结构控制

柔臂的位置控制中，最大的难点是柔性振动的抑制，常规控制方法往往不能同时得到良好的关节跟踪轨迹和对柔性振动的补偿，本文提出了仿人智能变结构控制方法，此方法综合了仿人智能控制与变结构控制的优点，仿真结果表明，这种控制方法能有效的抑制柔性振动，同时具有良好的关节跟踪能力。     

鲁棒变结构模型参考自适应控制器的分析与设计(Ⅱ)

对含未建模动态且建模部分相对阶大于 1(n >1) 的SISO定常线性系统提出了一种控制增益可切换的变结构模型参考自适应控制方案 .主要结果是 :得到了系统跟踪误差与辅助误差间关系的明确表达式 ,进而证明 ,对各辅助子系统 (均为相对阶为 1的子系统 ) ,只要按相对阶为 1时所提出的变结构律进行设计 ,使它们满足预先给定的性能指标 ,就可保证系统跟踪误差在预先给定的过渡过程时间内收敛到一个残集内 ;研究结果还表明 ,当n >1时 ,平均值滤波器对系统的影响相当于一个未建模动态对系统的影响     

柔性遥操作机器人系统的滑模变结构控制

针对遥操作机器人系统,在空间与医疗手术中应用时出现的从机械臂柔性问题,为了提高跟踪性能,采用拉格朗日法结合假设模态法,建立了末端有集中质量的单连杆柔性从机械臂的动力学模型。在此基础上,设计了一种基于柔性从机械臂的遥操作机器人系统的新型滑模变结构控制方案。进行实例仿真,结果表明,控制方案能有效地抑制柔性从机械臂的弹性振动,自由运动情况下系统能较好地实现位置跟踪。     

机械臂神经网络变结构控制器

本文将变结构原理引入网络控制器的鲁棒性设计，结果表明，此类控制器可自动补偿由于不精确学习或系统参数变化而引起的动态特性上的不足。     

具有时滞的柔性关节多机械臂协同自适应位置/力控制

由于关节机械臂长期运行后,齿轮间隙扩大产生的时间滞后将使得系统跟踪性能降低.针对此问题,本文提出了一种自适应位置/力控制策略来保证闭环系统稳定性以及位置/力跟踪性能.首先,对多机械臂和物体系统进行任务空间动力学建模.随后,利用Pade理论将时间滞后近似为二阶有理分式.同时,利用神经网络自适应算法克服模型建模误差对系统稳定性的影响,利用同时包含位置误差和力误差的线性滑模项,设计位置/力控制器.通过李雅普诺夫稳定性理论,证明控制策略能实现位置误差和内力误差的渐近收敛.最后,仿真验证证明所设计控制策略的有效性.     

鲁棒变结构模型参考自适应控制器的分析与设计(Ⅰ)

对含有未建动态ＳＩＳＯ定常线性系统提出了一种控制增益可切换的变结构模型参考自适应控制方案。其主要结果是：解决了当对象建模部分相对阶为１、高频增益符号未知时,确保跟踪误差满足预先给定的过渡过程性能指标（超调量,过渡时间和稳态误差）的问题。     

基于RENN 的柔性关节机械臂自适应动态面控制

针对面贴式永磁同步电机驱动的柔性关节机械臂动力学模型具有非线性、不确定性和未知外部扰动等特点,提出一种自适应动态面控制方法来实现其关节轨迹跟踪控制．控制律由动态面技术得到,降低了反推控制器的复杂性．模型不确定因素由递归Elman神经网络在线补偿,神经网络权值自适应律通过Lyapunov稳定性分析推导得到．仿真研究表明,该方法对于载荷不确定和外界扰动具有较强的鲁棒性,与传统动态面法相比,大大提高了柔性关节的位置跟踪精度．     

BLDC位置伺服系统中的柔性变结构控制

为提高无刷直流电机(BLDC)位置伺服系统动静态性能,将柔性变结构控制系统应用于无刷直流电机位置跟踪系统中.并在柔性变结构控制基础上加入变饱和控制状态,从而将伺服系统的跟踪误差进行分类处理,对所设计的控制器分别作了正弦波和方波跟踪的仿真及实验验证.结果表明,该方法明显增强了无刷直流电机伺服系统的调整时间和跟踪精度.     

带有输出约束的柔性关节机械臂预设性能自适应控制

针对带有输出约束和模型不确定的柔性关节机械臂系统,提出一种基于时变障碍李雅普诺夫函数的预设性能自适应控制方法.通过构造指数衰减的时变约束边界,提出时变正切型障碍李雅普诺夫函数,能够同时适用于约束与非约束情况,进而拓宽传统对数型障碍李雅普诺夫函数的适用范围.此外,通过预先设置时变边界函数的相关参数,使得系统输出在初始阶段...     

基于变结构模型参考自适应的双绕组永磁容错电机转子位置估计算法

双绕组永磁容错电机综合考虑了单电机和双余度容错控制系统的优缺点,适用性更强.根据双绕组三相永磁容错电机的基本结构和数学模型,讨论电机在无故障和绕组开路及短路故障情况下不同的容错控制策略.在进行转子位置估计时,将传统的滑模变结构(SMO)控制与模型参考自适应(MRAS)控制相结合,同时采用双正切函数代替符号函数以降低滑模抖动现象,准确地估算出电机在正常和故障情况下的转子位置信息.     

间接型的混杂模型参考自适应控制

针对相对阶为1的理想系统,本文考虑了具有混杂自适应律的间接型模型参考自适应控制问题.通过建立系统和控制器的离散参数估计和它们的插值四者之间关系的性质,严格地分析了闭环系统的稳定性,证明了闭环系统中所有的信号都一致有界,并且跟踪误差渐进收敛于零.