收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

仿袋鼠跳跃机器人的控制问题研究

姜伟  
【摘要】: 本文研究内容为欠驱动单腿仿袋鼠跳跃机器人的控制问题。 设计此系统的全局稳定控制律是一项非常困难的研究,且没有通用的办法。在暂时不能得到全局控制律的情况下,先设计了单腿仿袋鼠机器人的局部控制律。在支撑相的平衡位姿处通过局部反馈线性化方法,得到了此系统的平衡位姿线性化模型并证明了此机器人系统在支撑相线性化后为可控系统。之后进行了线性二次型最优控制律的设计并仿真,说明了线性二次型控制律中加权函数的影响问题。在此基础上,提出了鲁棒性更强的变结构控制方法,根据局部线生化Lyapunov变结构控制法,针对此线性化后的系统给出了求解滑动模面的切换函数的详细步骤,并通过仿真,验证了设计的变结构控制律的稳定性。 针对欠驱动单腿仿袋鼠跳跃机器人这一非常复杂的欠驱动非线性系统,为了设计其全局控制律,需要从比较简单的欠驱动惯性轮摆系统的全局控制律中借鉴设计思路。所以针对惯性轮摆系统,借助微分几何的数学工具,将非线性系统通过精确线性化定理,变换为精确线性化系统。由精确线性化理论和微分平滑系统定义,证明了变换后的系统为微分平滑系统,得到了惯性轮摆系统的平滑输出函数。找到了一种将欠驱动系统通过精确线性化定理变换为线性系统的方法,并设计了LQR控制律与Ackermann公式法滑模变结构控制律,所设计出的控制律在状态变量有定义的区域内均适用。论文中给出了Ackermann公式求解切换函数的详细步骤,并通过仿真,验证了设计控制律的稳定性,并对仿真结果并加以分析说明。 在上述研究基础上,以倒立摆系统为对象,实验验证了前文的控制律,在结论中着重分析了两种控制律设计方法的不同之处,也分别对仿真、实验结果给出了分析、比较,对非线性系统的状态变量在一定空间范围内,系统如何变换成线性化系统的方法,给出了有价值的结论。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 下山勲;张炜;;未来家用机器人设想与研究[J];机器人技术与应用;2011年02期
2 郭瑞璜;;日本消防机器人研制、应用现状[J];消防技术与产品信息;2011年09期
3 ;机器人让自动化变得更简单[J];自动化博览;2011年09期
4 ;关注核、关注机器人[J];机器人技术与应用;2011年03期
5 周琦;;机器人教学在我校的实践与思考[J];新课程学习(上);2011年07期
6 黄守麟;梁艳;欧启标;;机器人实践教学的探讨和优势[J];广西物理;2011年02期
7 渠川钰;刘修泉;;基于STC89C52单片机的斗牛玩具机器人研制[J];机电工程技术;2011年07期
8 ;无线群控机器人自动新闻纸输送系统诠释报业集团高新技术运用的新理念[J];中国传媒科技;2011年07期
9 张琳;;智能机器人技术的执着探索者——记清华大学计算机科学与技术系教授何克忠[J];海峡科技与产业;2011年08期
10 李丽;刘树杰;程海军;;《机器人技术》教学方法探析[J];电脑知识与技术;2011年18期
11 肖斌;贾剑平;;探讨未来机器人的发展方向和应用[J];科技致富向导;2011年20期
12 蔡自兴;;抗核辐射机器人的开发应用与警示[J];机器人技术与应用;2011年03期
13 朱安西;冯乾;施辉伟;;巡线机器人技术发展及应用前景[J];云南电业;2011年06期
14 ;自动化领飞航空发动机大修业[J];现代制造;2010年47期
15 杨成美;;紧跟先进制造行业趋势 创新实现机器人实训室建设[J];职业;2011年23期
16 肖雪夫;丑武胜;刘进长;韩永超;王田苗;肖文慧;张韬懿;刘瑞瑞;;核工业迫切需要机器人技术[J];机器人技术与应用;2011年03期
17 刘尧;;教育移动机器人路径规划技术研究[J];电子科技;2010年S1期
18 ;NI携手DENSO公司满足工业机器人领域新需求[J];软件;2010年01期
19 ;俄罗斯组建航天技术产学研集团[J];真空电子技术;2011年03期
20 宋华振;;实时通信技术在机械制造业的应用[J];自动化博览;2011年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏治强;王曼琳;梁赤勇;;化生放核事件的危害与机器人在化生放核事件中的应用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
2 吴仲城;葛运建;戈瑜;;机器人技术是先进制造业发展的基础[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 缪妙;;手术机器人简介[A];2011年浙江省医学会医学工程学分会第九届学术年会论文汇编[C];2011年
4 张殿明;时会美;;农业自动化领域中的机器人技术[A];Proceedings of 2010 National Vocational Education of Communications and Information Technology Conference (2010 NVCIC)[C];2010年
5 刘宏;孙奎;谢宗武;李操;;月球及行星探测的机器人技术[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
6 薛子云;;以“Future Star”为平台的机器人课程的研究与创新[A];北京高教学会实验室工作研究会2010年学术研讨会论文集(上册)[C];2010年
7 祝庆智;;ABB机器人在铸造组芯整体浸涂上的应用[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
8 丁丽洁;唐昊;周雷;;基于对等SAP的Q学习在机器人作业分配中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 于季刚;黄玮;庄明峰;吴双临;;大学工科开设机器人技术实践性课程的初探[A];第十六届电工理论学术年会论文集[C];2004年
10 魏晓娟;张小栋;张进进;;助老助行机器人中的触滑觉检测系统的设计[A];第七届全国康复医学工程与康复工程学术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵立军;室内服务机器人移动定位技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 白相林;水平井牵引机器人关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 吴培良;家庭智能空间中服务机器人全息建图及相关问题研究[D];燕山大学;2010年
4 侍才洪;一种伤员换乘转运机器人的设计研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年
5 路光达;基于仿生行为的移动机器人主动嗅觉技术研究[D];河北工业大学;2011年
6 吕晓玲;基于听觉信息的机器人声源定位技术研究[D];河北工业大学;2010年
7 王扬威;仿生墨鱼机器人及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 仲训昱;遥自主移动机器人运动规划与控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 冯肖维;基于多传感器信息融合的移动机器人位姿计算方法研究[D];上海大学;2011年
10 张子迎;多机器人协作及环境建模技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜伟;仿袋鼠跳跃机器人的控制问题研究[D];北方工业大学;2010年
2 杨波;可穿戴抑震机器人抑震控制策略的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 钱爽;介入诊疗游动机器人的运动仿真与控制系统研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 张春帅;基于无线单片机的动物机器人遥控刺激系统研制[D];南京航空航天大学;2011年
5 矫德余;基于嵌入式系统的智能巡检机器人研制[D];中国石油大学;2010年
6 白海亮;基础机器人教学实验项目开发与研究[D];东北大学;2008年
7 赵鹏翀;一种基于粒子群算法的机器人群体地形探索研究[D];上海交通大学;2010年
8 张家飞;机器人群体协同任务规划与协调避碰[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 周毅漳;基于自抗扰控制的双轮自平衡机器人[D];福建农林大学;2010年
10 伊婧;基于强化学习的机器人行为学习[D];沈阳工业大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 何腾江 实习生 陈施雅;机器人技术如何与地方产业有机结合[N];中山日报;2008年
2 记者 杨文利;中国首次举办大规模机器人技术研讨会[N];中国高新技术产业导报;2009年
3 张红 黄京一;“做我们自己的机器人”[N];人民日报海外版;2010年
4 记者 吕卫国;青少年机器人协会成立[N];鞍山日报;2010年
5 记者 童凯 通讯员 强薇;全国机器人大赛泰州学子夺金[N];泰州日报;2010年
6 本报记者 刘宇雄;让机器人更好地为百姓服务[N];广东科技报;2010年
7 本报记者 程宇婕;我国将建全球最大基地[N];中国能源报;2010年
8 深圳商报记者 吴素红;美女机器人“秀外慧中”[N];深圳商报;2010年
9 记者崔浩杰;山东公司建院士站助机器人成长[N];华北电力报;2010年
10 中国驻澳大利亚武官 周明;从袋鼠看澳大利亚[N];解放军报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978