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基于迭代學(xué)習(xí)控制的鰻魚機(jī)器人切向速度跟蹤控制

作者:張安翻; 馬書根; 李斌; 王明輝; 常健 中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所機(jī)器人學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 中國科學(xué)院大學(xué); 日本立命館大學(xué)機(jī)器人系

摘要:鰻魚機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型非線性強(qiáng)、高度欠驅(qū)動(dòng),導(dǎo)致多關(guān)節(jié)鰻魚機(jī)器人的切向速度跟蹤控制極具挑戰(zhàn).本文采用P型迭代學(xué)習(xí)控制與步態(tài)生成器相結(jié)合的方法對(duì)多關(guān)節(jié)鰻魚機(jī)器人的切向速度進(jìn)行跟蹤控制.首先,采用解析牛頓―歐拉法建立非慣性系下的鰻魚機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型,直接獲得切向速度子動(dòng)力學(xué)模型;然后,利用帶飽和函數(shù)的P型迭代學(xué)習(xí)控制器控制步態(tài)參數(shù),并且利用復(fù)合能量函數(shù)和切向速度子動(dòng)力學(xué)模型分析該控制器的收斂性,得到切向速度跟蹤誤差的收斂條件;最后,提出鰻魚機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制框架,并對(duì)多模塊的鰻魚機(jī)器人進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,實(shí)際的切向速度隨著迭代次數(shù)的增加而逐漸跟蹤上了期望的切向速度,故而驗(yàn)證了鰻魚機(jī)器人切向速度跟蹤控制器的有效性.

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機(jī)器人雜志, 雙月刊,本刊重視學(xué)術(shù)導(dǎo)向,堅(jiān)持科學(xué)性、學(xué)術(shù)性、先進(jìn)性、創(chuàng)新性,刊載內(nèi)容涉及的欄目:論文與報(bào)告、綜論與介紹、消息報(bào)道等。于1979年經(jīng)新聞總署批準(zhǔn)的正規(guī)刊物。

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