二阶非完整平面欠驱动机械系统的位置控制

针对中间关节为欠驱动的二阶非完整平面三连杆机械系统提出一种基于模型降阶的分段控制策略。首先,控制欠驱动关节到达目标位置,并控制第三连杆角度和角速度为零,将系统降阶为平面虚拟Pendubot系统;其次,依据平面Pendubot系统的幂零近似特性,设计一个周期开环迭代镇定控制器,使平面虚拟Pendubot系统两连杆的角速度都收敛为零的同时,欠驱动关节又回到目标位置,从而使平面三连杆系统降阶为初始速度为零的平面虚拟Acrobot系统。然后,根据平面虚拟Acrobot系统的运动状态约束关系,利用在线粒子群优化算法求取两连杆的目标角度;接着,针对第三连杆设计控制器实现平面虚拟Acrobot系统的控制目标,从而实现整个系统的控制目标,仿真结果验证所提出控制策略的有效性。     

黔东南苗族聚落景观历史特点

为了更好地保护和更新传统聚落,将研究对象置于具有突出苗文化、世界苗族发祥地的黔东南苗族聚落,通过对苗族聚落景观的历史特点的分析来还原自然,以期引起社会对黔东南苗族聚落景观的关注和保护。     

垂直三连杆欠驱动机械臂通用控制策略设计

本文针对一类含单一欠驱动关节的垂直三连杆欠驱动机械臂提出一种基于振荡衰减轨迹的通用控制策略.与传统的分区控制策略相比,本文控制策略无需采用分区方式就能快速地实现将机械臂末端点由垂直向下初始位置开始移动,并最终稳定在垂直向上目标位置的控制目标.首先,根据驱动连杆的初始和目标状态,为驱动连杆规划含可调参数的振荡衰减轨迹.该轨迹能够在一定调节时间内将驱动连杆直接由初始状态移动至目标状态.基于连杆状态间的耦合关系,利用粒子群优化算法优化轨迹参数使欠驱动连杆在相同调节时间内也运动至目标状态.接着,利用滑模方法设计跟踪控制器使驱动连杆跟踪优化后的振荡衰减轨迹,这样,系统末端点将由初始位置移动至目标位置.进一步利用极点配置方法设计镇定控制器克服重力的作用将末端点稳定在目标位置.最后,通过仿真实验验证所提控制策略的有效性.     

平面Acrobot和Pendubot的统一控制策略

为实现被动关节处于不同位置的平面Acrobot和Pendubot的统一控制，提出一种基于轨迹规划和跟踪控制的控制策略．系统的控制过程划分为两个阶段：在第1个阶段，通过对驱动连杆规划轨迹并使其跟踪轨迹运动，实现驱动连杆控制目标．此时，欠驱动连杆处于自由转动状态.在第2个阶段，对驱动连杆设计一条带有可调参数的振荡轨迹，并利用差分进化算法优化轨迹参数，确保当驱动连杆跟踪第2阶段轨迹从目标状态出发，最终返回目标状态时，欠驱动连杆也被连带控制到目标状态．通过仿真验证了所提控制策略的有效性和可行性．该控制策略可有效实现平面Acrobot和Pendubot的统一控制．