基于模型退化的平面四连杆欠驱动机械系统位置控制
CSTR:
作者:
作者单位:

1. 中南大学信息科学与工程学院,长沙410083;
2. 中国地质大学自动化学院,武汉430074.

作者简介:

赖旭芝

通讯作者:

中图分类号:

TP24

基金项目:

国家自然科学基金项目(61374106).


Position control for planar four-link underactuated mechanical system based on model degeneration
Author:
Affiliation:

1. School of Information Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083,China;
2. School of Automation,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China.

Fund Project:

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    摘要:

    针对第2 关节为被动的平面四连杆欠驱动机械系统, 提出基于模型退化的分阶段控制策略. 首先, 建立系统的数学模型, 并通过控制第1 杆维持初始状态, 使系统模型退化; 然后, 根据第1 关节为被动的平面连杆系统的积分特性, 得到系统角度约束关系, 基于角度关系和目标位置, 利用粒子群优化算法获得驱动杆的目标角度; 最后, 基于Lyapunov 函数分阶段设计控制律, 实现系统从初始位置到目标位置的控制目标. 仿真结果验证了所提出控制策略的有效性.

    Abstract:

    A piecewise control strategy is proposed for the planar four-link underactuated system with a passive second joint. Firstly, a mathematical model of the system is built, and it is degenerated by controlling the first link maintaining at the initial state. Then, the angle constraint relationships are obtained by employing the integral characteristics of the planar link system with a first passive joint. The target angles of actuated links are calculated by using particle swarm optimization algorithm based on the angle constraint relationships and target position. Finally, the controllers designed by employing Lyapunov functions achieve the control objective from an initial position to a target position. Simulation results show the effectiveness of the proposed control method.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

熊培银 赖旭芝 吴敏.基于模型退化的平面四连杆欠驱动机械系统位置控制[J].控制与决策,2015,30(7):1277-1283

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  • 收稿日期:2014-04-11
  • 最后修改日期:2014-10-21
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  • 在线发布日期: 2015-07-20
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