自由漂浮空間機(jī)器人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì)
本文選題:控制器 + 李雅普諾夫函數(shù)。 參考:《西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年01期
【摘要】:自由飄浮空間機(jī)器人是一種復(fù)雜的非線性系統(tǒng),當(dāng)考慮各種因素引起的模型不確定性和外部干擾時(shí),傳統(tǒng)控制已不能滿足要求。為此,文章考慮不確定性干擾對(duì)系統(tǒng)的影響,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線建模技術(shù),將系統(tǒng)誤差和誤差變化率作為狀態(tài)量,利用李雅普諾夫方程設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值變化率,通過訓(xùn)練權(quán)值對(duì)不確定部分進(jìn)行逼近,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制項(xiàng),用于修正基于名義模型的控制律,補(bǔ)償不確定項(xiàng)造成的控制誤差,并證明了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。7關(guān)節(jié)空間機(jī)器人的數(shù)值仿真結(jié)果表明,文中所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,在機(jī)械臂末端有干擾和負(fù)載的情況下,也能向期望軌跡靠攏,并在一定誤差范圍內(nèi)保持收斂,相比于傳統(tǒng)PID控制器,性能更優(yōu)。
[Abstract]:The free-floating space robot is a complex nonlinear system. The traditional control can not meet the requirements when considering the model uncertainty and external disturbance caused by various factors. Therefore, considering the influence of uncertainty disturbance on the system, based on the on-line modeling technology of neural network, the system error and error change rate are taken as the state variables, and the network weight change rate is designed by using Lyapunov equation. The uncertain parts are approximated by the training weights, and the adaptive control terms based on neural networks are designed, which are used to modify the control law based on the nominal model and compensate the control errors caused by the uncertainties. The numerical simulation results of the stability of the joint space robot show that the adaptive neural network controller designed in this paper can approach the desired trajectory under the condition of interference and load at the end of the manipulator. The performance of the controller is better than that of the traditional PID controller.
【作者單位】: 西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院;航天飛行動(dòng)力學(xué)技術(shù)國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(11472213)資助
【分類號(hào)】:TP242
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 魏承;趙陽;田浩;;空間機(jī)器人捕獲漂浮目標(biāo)的抓取控制[J];航空學(xué)報(bào);2010年03期
2 朱建軍;黃攀峰;劉正雄;張斌;;空間機(jī)器人姿態(tài)穩(wěn)定方法研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2011年07期
3 張文輝;葉曉平;季曉明;吳夏來;朱銀法;王超;;國內(nèi)外空間機(jī)器人技術(shù)發(fā)展綜述[J];飛行力學(xué);2013年03期
4 楊維垣;;日本空間機(jī)器人研究概況[J];航天器工程;1994年04期
5 土屋和雄;王存恩;;空間機(jī)器人用地面仿真器[J];控制工程;1995年01期
6 馮繼民;在有障礙空間機(jī)器人行走路線的設(shè)計(jì)[J];管理科學(xué)文摘;1995年08期
7 ;空間機(jī)器人研究獲重要成果[J];航天技術(shù)與民品;1996年04期
8 孫漢旭,王鳳翔;加拿大、美國空間機(jī)器人研究情況[J];航天技術(shù)與民品;1999年04期
9 魏岳江;;空間機(jī)器人大戰(zhàn)序幕開啟[J];發(fā)明與創(chuàng)新(中學(xué)時(shí)代);2011年05期
10 孫增圻;;空間機(jī)器人將在太空活動(dòng)中發(fā)揮重要作用[J];科學(xué)世界;2000年11期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 賈英宏;;多臂空間機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)與控制問題研究[A];第三屆全國動(dòng)力學(xué)與控制青年學(xué)者研討會(huì)論文摘要集[C];2009年
2 賈東永;侯向陽;黃強(qiáng);;空間機(jī)器人結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)[A];北京力學(xué)會(huì)第17屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年
3 陳志煌;陳力;;漂浮基雙臂空間機(jī)器人閉環(huán)運(yùn)動(dòng)的建模及控制[A];第八屆全國動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年
4 霍偉;馬保離;;帶反作用輪空間機(jī)器人的變結(jié)構(gòu)控制算法[A];1994中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年
5 馬保離;霍偉;高為炳;;雙臂空間機(jī)器人抓物系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)與控制[A];1994中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年
6 吳立成;孫富春;孫增圻;;空間機(jī)器人建模、規(guī)劃與控制研究現(xiàn)狀分析[A];2005年中國智能自動(dòng)化會(huì)議論文集[C];2005年
7 陳力;郭益深;;雙臂空間機(jī)器人障礙規(guī)避的分級(jí)非完整運(yùn)動(dòng)規(guī)劃[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集(下)[C];2005年
8 賈英宏;;無反作用力矩空間機(jī)器人概念及動(dòng)力學(xué)與控制相關(guān)問題[A];第六屆全國動(dòng)力學(xué)與控制青年學(xué)者學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2012年
9 劉曉峰;蔡國平;王熙;;空間機(jī)器人抓取碰撞問題分析[A];中國力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年
10 董楸煌;陳力;;漂浮基空間機(jī)器人捕獲衛(wèi)星過程的碰撞動(dòng)力學(xué)分析及魯棒自適應(yīng)鎮(zhèn)定控制[A];第三屆海峽兩岸動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2013年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前6條
1 蘇雷邋記者 鄭野軍;513所參與空間機(jī)器人研制[N];煙臺(tái)日?qǐng)?bào);2008年
2 本報(bào)記者 劉思燕;中國空間機(jī)器人夢(mèng)在天上[N];中國航天報(bào);2002年
3 王廣飛邋吉星 記者 初霞;中德空間機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室落戶哈工大[N];哈爾濱日?qǐng)?bào);2008年
4 魯光;明天到月球開房間[N];大眾科技報(bào);2002年
5 ;荷蘭的航天技術(shù)[N];中華工商時(shí)報(bào);2000年
6 劉培香 記者 高天賦;危險(xiǎn)作業(yè)有了新幫“手”[N];黑龍江日?qǐng)?bào);2006年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 董楸煌;漂浮基單、雙臂空間機(jī)器人捕獲目標(biāo)過程接觸碰撞動(dòng)力學(xué)分析與鎮(zhèn)定控制[D];福州大學(xué);2014年
2 梁捷;多重復(fù)雜工況下漂浮基空間機(jī)器人的智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)模擬仿真[D];福州大學(xué);2013年
3 顏世佐;空間機(jī)器人協(xié)調(diào)控制與地面實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年
4 郭勝鵬;空間機(jī)器人快速在軌抓捕動(dòng)力學(xué)與控制研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年
5 高星;空間機(jī)器人軟件錯(cuò)誤檢測(cè)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年
6 史也;空間機(jī)器人自主捕獲目標(biāo)的軌跡規(guī)劃與控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年
7 李適;空間機(jī)器人路徑優(yōu)化與魯棒跟蹤控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年
8 謝箭;不確定性空間機(jī)器人軌跡規(guī)劃及智能控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年
9 張文輝;空間機(jī)器人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軌跡跟蹤控制及微重力模擬方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年
10 徐文福;空間機(jī)器人目標(biāo)捕獲的路徑規(guī)劃與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 劉陽;面向非合作目標(biāo)的空間機(jī)器人雙目視覺伺服研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年
2 劉戀;空間機(jī)器人抓捕逼近段位姿耦合協(xié)同控制[D];吉林大學(xué);2016年
3 元波;基座彈性影響下漂浮基空間機(jī)器人控制方案研究[D];福州大學(xué);2014年
4 周邦召;自由漂浮空間機(jī)器人自主抓捕目標(biāo)的方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年
5 王永智;自由漂浮空間機(jī)器人軌跡規(guī)劃[D];中國民航大學(xué);2011年
6 郝瑞;空間機(jī)器人在軌接近運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與制導(dǎo)控制研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年
7 皮博浩;自由漂浮空間機(jī)器人關(guān)節(jié)空間軌跡跟蹤控制[D];中國民航大學(xué);2011年
8 楊永林;空間機(jī)器人軟件容錯(cuò)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年
9 黃渙;空間機(jī)器人功能行為建模與飛行任務(wù)仿真[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年
10 李永明;面向目標(biāo)獲取的空間機(jī)器人模糊控制的研究及實(shí)現(xiàn)[D];太原理工大學(xué);2011年
,本文編號(hào):1951201
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1951201.html