欠驱动机器人的切换姿态优化及全局稳定控制

被引:8
作者
薛方正
厚之成
李秀敏
李楠
机构
[1] 重庆大学智能自动化研究所
关键词
欠驱动机器人; Lyapunov函数; 控制器切换环节; 全局稳定;
D O I
10.19650/j.cnki.cjsi.2012.05.011
中图分类号
TP242 [机器人];
学科分类号
1111 ;
摘要
讨论了欠驱动两杆机器人控制中存在的控制器切换问题并将其归纳为一类优化问题,提出了一种优化切换姿态并保证全局稳定的控制器设计方案。在系统全局稳定的条件下,将对欠驱动关节的控制能力作为优化目标。采用基于弱控制Lya-punov函数的方法设计摆起控制器;利用线性二次调节器(linear quadratic regulator,LQR)方法设计平衡控制器;使用控制器切换环节实现控制器的最优切换,其中控制器切换环节的设计借助平衡控制器吸引域的概念和遗传算法来实现。仿真实验中,应用该方法得到的控制器不仅能实现控制目标,还能使系统具有更强的抗干扰能力,并缩短18.8%的控制时间。
引用
收藏
页码:1035 / 1040
页数:6
相关论文
共 10 条
[1]   融合异质传感信息的机器人粒子滤波定位方法 [J].
刘洞波 ;
刘国荣 ;
喻妙华 .
电子测量与仪器学报, 2011, 25 (01) :38-43
[2]   机器人坐标系与激光跟踪仪坐标系的快速转换方法 [J].
张博 ;
魏振忠 ;
张广军 .
仪器仪表学报, 2010, 31 (09) :1986-1990
[3]   3关节单杠体操机器人的动力学参数辨识 [J].
李祖枢 ;
张华 ;
古建功 ;
陈桂强 .
控制理论与应用, 2008, (02) :242-246+252
[4]   欠驱动两杆机器人的统一控制策略和全局稳定性分析 [J].
赖旭芝 ;
吴敏 ;
佘锦华 ;
YANG Simon X .
自动化学报, 2008, (01) :55-63
[5]   Acrobot控制器设计与全局稳定性分析 [J].
赖旭芝 ;
吴敏 ;
佘锦华 ;
YANG Simon X .
自动化学报, 2007, (07) :719-725
[6]   一类欠驱动机械系统基于滑模的变结构控制 [J].
郑艳 ;
朱媛 ;
井元伟 .
东北大学学报, 2005, (06) :511-514
[7]   Control of acrobot based on Lyapunov function [J].
赖旭芝 ;
吴敏 ;
佘锦华 .
Journal of Central South University of Technology(English Edition), 2004, (02) :210-215
[8]   一类欠驱动机械系统的模糊与变结构控制 [J].
赖旭芝 ;
蔡自兴 ;
吴敏 .
自动化学报, 2001, (06) :850-854
[9]   体操机器人的模糊控制策略(英文) [J].
赖旭芝 ;
蔡自兴 ;
吴敏 ;
佘锦华 .
控制理论与应用, 2000, (03) :326-330
[10]   Intelligent control for an acrobot [J].
Brown, SC ;
Passino, KM .
JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS, 1997, 18 (03) :209-248