應(yīng)用改進(jìn)輸入整形算法的采摘裝置振動(dòng)抑制
發(fā)布時(shí)間:2021-06-06 16:30
針對(duì)松果采摘機(jī)器人移動(dòng)過程中存在的振動(dòng)問題,提出一種基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的指定不敏感(SI)輸入整形器控制方法,設(shè)計(jì)了一種機(jī)械手臂擊打式的松果采摘系統(tǒng)。首先通過測(cè)量運(yùn)動(dòng)過程中的振動(dòng)幅度大小,并給予強(qiáng)化學(xué)習(xí)代理體不同的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù);接著令代理體尋找最大獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù),即達(dá)到振動(dòng)幅度最小的SI輸入整形最優(yōu)參數(shù)。然后引入衰減函數(shù)使代理體跳出局部最優(yōu)參數(shù),得到全局最優(yōu)參數(shù);最后通過仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證該強(qiáng)化學(xué)習(xí)的SI輸入整形器算法的消振效果。與SI輸入整形算法相比,振動(dòng)幅度降低40%,時(shí)滯時(shí)間縮短46.3 ms。結(jié)果表明,所提出的應(yīng)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)的SI輸入整形器具有較好的振動(dòng)抑制效果和魯棒性。
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,48(12)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
擊打式松果采摘裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
擊打式松果采摘裝置控制策略
圖3所示強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法是一種典型的離散型強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制算法,在沒有任何預(yù)先存在的知識(shí)的條件下,通過代理體與動(dòng)態(tài)環(huán)境多次的交互式學(xué)習(xí),選擇不同策略,根據(jù)不同的狀態(tài)選擇合適的動(dòng)作得到不同的獎(jiǎng)勵(lì),最終得到最優(yōu)解[19-22]。首先,根據(jù)SI整形器的設(shè)計(jì)方法作為參考,設(shè)計(jì)出一個(gè)具有綜合獎(jiǎng)勵(lì)功能的動(dòng)態(tài)環(huán)境,結(jié)合了輸入整形器設(shè)計(jì)需滿足的所有約束條件。然后,對(duì)傳統(tǒng)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法進(jìn)行一些新的改進(jìn),使得代理體可以更有效地解決設(shè)備的振動(dòng)問題。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于旋量理論的六自由度林果采摘混聯(lián)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解[J]. 李立君,劉濤,高自成,廖凱,李禹卓,許世斌. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]自然光照條件下采摘機(jī)器人果實(shí)識(shí)別的表面陰影去除方法[J]. 熊俊濤,卜榕彬,郭文韜,陳淑綿,楊振剛. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(22)
[3]基于輸入整形技術(shù)的交流伺服系統(tǒng)抖動(dòng)抑制[J]. 楊明,曹佳,徐殿國. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(21)
[4]基于離線學(xué)習(xí)輸入整形的柔性關(guān)節(jié)機(jī)械臂振動(dòng)控制研究[J]. 賈鵬霄,周越,李鑫偉. 振動(dòng)與沖擊. 2018(13)
[5]Adaptive Proportional-Derivative Sliding Mode Control Law With Improved Transient Performance for Underactuated Overhead Crane Systems[J]. Menghua Zhang,Xin Ma,Rui Song,Xuewen Rong,Guohui Tian,Xincheng Tian,Yibin Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(03)
[6]連續(xù)體采摘機(jī)械臂末端靜態(tài)承載姿態(tài)等效模型建立與驗(yàn)證[J]. 王皓,高國華,夏齊霄,李煉石,任晗. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[7]考慮關(guān)節(jié)柔性的雙連桿機(jī)械臂振動(dòng)控制及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 榮吉利,項(xiàng)陽,辛鵬飛,楊永泰,項(xiàng)大林. 宇航學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]基于混合控制的機(jī)械臂定位和振動(dòng)控制研究[J]. 王曉軍,王宇嘉. 輕工機(jī)械. 2017(03)
[9]基于關(guān)節(jié)構(gòu)形空間的混聯(lián)采摘機(jī)械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 陽涵疆,李立君,高自成. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[10]高階導(dǎo)數(shù)和多峰輸入整形的機(jī)器人抑振分析[J]. 魏玉蘭,李兵,黃旭,張清珠. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(11)
本文編號(hào):3214747
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,48(12)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
擊打式松果采摘裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
擊打式松果采摘裝置控制策略
圖3所示強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法是一種典型的離散型強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制算法,在沒有任何預(yù)先存在的知識(shí)的條件下,通過代理體與動(dòng)態(tài)環(huán)境多次的交互式學(xué)習(xí),選擇不同策略,根據(jù)不同的狀態(tài)選擇合適的動(dòng)作得到不同的獎(jiǎng)勵(lì),最終得到最優(yōu)解[19-22]。首先,根據(jù)SI整形器的設(shè)計(jì)方法作為參考,設(shè)計(jì)出一個(gè)具有綜合獎(jiǎng)勵(lì)功能的動(dòng)態(tài)環(huán)境,結(jié)合了輸入整形器設(shè)計(jì)需滿足的所有約束條件。然后,對(duì)傳統(tǒng)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法進(jìn)行一些新的改進(jìn),使得代理體可以更有效地解決設(shè)備的振動(dòng)問題。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于旋量理論的六自由度林果采摘混聯(lián)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解[J]. 李立君,劉濤,高自成,廖凱,李禹卓,許世斌. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]自然光照條件下采摘機(jī)器人果實(shí)識(shí)別的表面陰影去除方法[J]. 熊俊濤,卜榕彬,郭文韜,陳淑綿,楊振剛. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(22)
[3]基于輸入整形技術(shù)的交流伺服系統(tǒng)抖動(dòng)抑制[J]. 楊明,曹佳,徐殿國. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(21)
[4]基于離線學(xué)習(xí)輸入整形的柔性關(guān)節(jié)機(jī)械臂振動(dòng)控制研究[J]. 賈鵬霄,周越,李鑫偉. 振動(dòng)與沖擊. 2018(13)
[5]Adaptive Proportional-Derivative Sliding Mode Control Law With Improved Transient Performance for Underactuated Overhead Crane Systems[J]. Menghua Zhang,Xin Ma,Rui Song,Xuewen Rong,Guohui Tian,Xincheng Tian,Yibin Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(03)
[6]連續(xù)體采摘機(jī)械臂末端靜態(tài)承載姿態(tài)等效模型建立與驗(yàn)證[J]. 王皓,高國華,夏齊霄,李煉石,任晗. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[7]考慮關(guān)節(jié)柔性的雙連桿機(jī)械臂振動(dòng)控制及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 榮吉利,項(xiàng)陽,辛鵬飛,楊永泰,項(xiàng)大林. 宇航學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]基于混合控制的機(jī)械臂定位和振動(dòng)控制研究[J]. 王曉軍,王宇嘉. 輕工機(jī)械. 2017(03)
[9]基于關(guān)節(jié)構(gòu)形空間的混聯(lián)采摘機(jī)械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 陽涵疆,李立君,高自成. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[10]高階導(dǎo)數(shù)和多峰輸入整形的機(jī)器人抑振分析[J]. 魏玉蘭,李兵,黃旭,張清珠. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(11)
本文編號(hào):3214747
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