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基于可变设计参数的平面Acrobot位置快速控制方法

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【作者】 王亚午赖旭芝吴敏

【Author】 WANG Ya-wu;LAI Xu-zhi;WU Min;School of Automation,China University of Geosciences;Hubei key Laboratory of Advanced Control and Intelligent Automation for Complex Systems;

【机构】 中国地质大学(武汉)自动化学院复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室

【摘要】 为平面Acrobot系统(无重力项)提出一种基于可变设计参数的快速位置控制方法。首先,根据平面Acrobot系统的完全可积特性,获取驱动关节与欠驱动关节的角速度和角度约束关系。其次,根据系统的物理结构,推导出末端点坐标位置和两关节角度之间另一类约束关系。然后,基于这两类约束关系,利用粒子群优化算法求取目标位置对应的两杆目标角度。接着,通过构造李雅普诺夫函数为平面Acrobot系统设计控制器,并根据控制器中设计参数的特性,选择一个可变的设计参数,减少控制系统到达目标的时间。利用连杆角速度和角度约束关系,通过控制驱动杆到目标角度同时连带控制欠驱动杆到目标角度,实现系统的控制目标。最后,仿真结果验证所设计控制方法的有效性和快速性。

【基金】 国家自然科学基金(61374106);湖北省自然科学基金(2015CFA010);“111计划”项目(B17040)
  • 【DOI】10.15938/j.emc.2017.09.015
  • 【分类号】TP273
  • 【下载频次】62
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