《基於非因果穩定逆的柔性機械臂學習控制》是依託浙江大學，由劉山擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於非因果穩定逆的柔性機械臂學習控制
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：劉山
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目主要研究柔性機械臂末端軌跡精確跟蹤的學習控制問題。針對柔性機械臂柔性結構和欠驅動造成的非最小相位特點，主要採用非因果穩定逆技術保證柔性臂末端的跟蹤精度。期望以Euler-Bernouli梁模型為基礎，結合Lagrange能量法與假設模態法，給出柔性臂動力學方程。針對模型的不確定性，放鬆對運行軌跡跟蹤的要求，採用將非因果逆與模型預測相結合的學習方法，線上修正模型參數，實現學習、規劃和控制一體的柔性臂路徑精確跟蹤控制，保證柔性臂末端路徑與目標路徑完全一致。在柔性臂重複運行的條件下，與疊代學習控制技術相結合，採用非因果的疊代學習律結構，根據最最佳化性能指標和穩定逆理論，採用以前系統運行的數據構造在實際套用中能夠實現的系統穩定逆，實現柔性臂的軌跡精確跟蹤控制。所提出的控制技術將在實際柔性臂系統上進行實驗驗證。旨在為柔性機械臂在實際生產中推廣套用提供技術保障。
結題摘要
本項目針對柔性機械臂柔性結構和欠驅動造成的非最小相位特點，將非因果穩定逆技術與模型預測技術及疊代學習控制技術相結合，提出了一系列保證系統運行精度的柔性機械臂末端軌跡跟蹤控制方法。給出了以Euler-Bernouli梁為基礎模型，假設模態法與Lagrange公式法相結合的柔性臂動力學方程，建立了具有非最小相位特點的適合柔性機械臂末端跟蹤控制的空間和平面柔性臂模型。在模型不確定情況下，採用反饋結合前饋的控制結構，結合非最小相位穩定逆技術，套用輸入整形、模型預測、預作用最佳化和輸出軌跡重定義等方法，設計了多種柔性機械臂的振動控制、軌跡跟蹤控制和路徑精確跟蹤控制。在柔性臂重複運行的條件下，與疊代學習控制技術相結合，採用非因果的疊代學習律結構，在基函式空間逼近系統的穩定逆，並根據最最佳化性能指標，採用以前系統運行的數據構造在實際套用中能夠實現的系統穩定逆，設計了多種實現柔性臂的軌跡精確跟蹤控制的疊代學習控制方法。所提出的控制技術均在實際柔性臂系統上進行了實驗，實驗結果驗證了所提方法的有效性。本項目取得的成果為柔性機械臂在實際生產中推廣套用提供了技術保障。
