基于可变设计参数的平面Acrobot位置快速控制方法

摘要：

为平面Acrobot系统(无重力项)提出一种基于可变设计参数的快速位置控制方法.首先,根据平面Acrobot系统的完全可积特性,获取驱动关节与欠驱动关节的角速度和角度约束关系.其次,根据系统的物理结构,推导出末端点坐标位置和两关节角度之间另一类约束关系.然后,基于这两类约束关系,利用粒子群优化算法求取目标位置对应的两杆目标角度.接着,通过构造李雅普诺夫函数为平面Acrobot系统设计控制器,并根据控制器中设计参数的特性,选择一个可变的设计参数,减少控制系统到达目标的时间.利用连杆角速度和角度约束关系,通过控制驱动杆到目标角度同时连带控制欠驱动杆到目标角度,实现系统的控制目标.最后,仿真结果验证所设计控制方法的有效性和快速性.

关键词：平面欠驱动机械系统、平面Acrobot、位置控制、粒子群优化算法、非线性函数

所属期刊栏目：21

分类号：TP4

资助基金：国家自然科学基金61374106;湖北省自然科学基金2015CFA010;“111计划”项目B17040

在线出版日期：2017-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：110-118