基于神经网络柔性关节机械臂反演滑模控制

发布时间：2018-04-16 22:23

  本文选题：柔性关节机械臂 + 反演法　； 参考：《控制工程》2017年11期

【摘要】：针对模型不确定的柔性关节机械臂系统,提出一种基于神经网络的反演滑模控制方法。与传统刚性机械臂相比,考虑柔性关节机械臂数学模型能更好的实现高精度控制性能。将反演法与滑模控制相结合,将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数的子系统,设计虚拟控制量,并在第一个子系统中引入积分滑模面来改善系统的控制性能。其中,通过sigmoid神经网络实现对未知函数和虚拟控制量导数的逼近来简化控制器的设计。仿真结果证明该方法具有良好的跟踪性能,柔性关节机械臂系统的输出能实现稳定跟踪。
[Abstract]:An inverse sliding mode control method based on neural network is proposed for flexible manipulator with uncertain model.Compared with traditional rigid manipulator, considering the mathematical model of flexible manipulator can achieve high precision control performance.By combining the inversion method with sliding mode control, the complex nonlinear system is decomposed into subsystems with no more than the order of the system. The virtual control quantity is designed, and the integral sliding mode surface is introduced into the first subsystem to improve the control performance of the system.The sigmoid neural network is used to approximate the unknown function and the derivative of the virtual control quantity to simplify the design of the controller.The simulation results show that the method has good tracking performance and the output of flexible manipulator system can achieve stable tracking.
【作者单位】： 浙江大学电气工程学院;浙江工业大学信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61403343) 浙江省自然科学基金(Y17F030063) 中国博士后科学基金(2015M580521)
【分类号】：TP241

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 弓建军;一种可伸缩空间机械臂及其应用分析[J];航天控制;2000年04期

2 侯保林,樵军谋,韩宏潮;一重载高速机械臂的结构与控制同时设计[J];机械设计;2004年01期

3 贾宏亮;姚琼;黄强;;基于质量分配的空间机械臂刚度优化[J];中国空间科学技术;2008年03期

4 李斌;;月球车车载机械臂的研究进展及关键技术探讨[J];机器人技术与应用;2008年03期

5 ;美大学研发脑波控制机械臂[J];机械研究与应用;2009年01期

6 任美玲;陶大锦;;机械臂的研究与进展[J];出国与就业(就业版);2012年02期

7 刘朋增;;基于移动平台的机械臂结构分析与设计[J];企业导报;2013年11期

8 ;手术用微型机械臂[J];机器人情报;1994年01期

9 贺棚梓;;升级版加拿大机械臂[J];太空探索;2014年02期

10 张畅;唐立军;吴定祥;贺慧勇;司妞;李涛;;六轴机械臂在冰箱能耗检测线中的轨迹分析[J];电子科技;2014年04期

相关会议论文 前10条

1 王印超;赖小明;杨学宁;李建永;陈化智;陶建国;;绳驱式表取采样机械臂的设计研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（下册）[C];2012年

2 张继辉;;助力机械臂在汽车制造业中的应用[A];第九届河南省汽车工程技术研讨会论文集[C];2012年

3 黄登峰;陈力;;基于双向映射神经元网络的漂浮基空间机械臂逆运动学控制[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

4 陈瑞燕;梁辉;冯永;;用于深水水下设备下放安装的多功能机械臂[A];第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集[C];2011年

5 朱华里;张芳;;电机控制下的一类弹性机械臂系统的镇定[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年

6 郑桦;丛爽;魏子翔;;提高实际绘图精度与速度的二自由度机械臂控制[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年

7 韩清凯;张昊;高培鑫;刘金国;;机械臂系统控制同步的非线性动力学特性研究[A];第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集与会议议程[C];2013年

8 梁捷;陈力;;漂浮基空间机械臂姿态与末端抓手协调运动的模糊变结构滑模控制[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

9 刘庆杰;许向阳;戴亚平;;基于机械臂转速的远程广义最小方差控制[A];全国炼钢连铸过程自动化技术交流会论文集[C];2006年

10 赵京;荆红梅;;具有全局性能的冗余度机械臂容错运动规划[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年

相关重要报纸文章 前10条

1 葛秋芳;科学家让猴子凭“意念”操纵机械臂抓取食物[N];新华每日电讯;2008年

2 毛毛;瑞典开发出不怕水的微型机械臂[N];中国高新技术产业导报;2000年

3 王晓晨 潘晨;让中国“臂”炫舞太空[N];中国航天报;2012年

4 田兆运 张晓祺;“玉兔号”:机械臂投放测试成功，，即将开始休眠[N];新华每日电讯;2013年

5 通讯员 祁登峰 记者 付毅飞;“玉兔”机械臂成功实施首次科学探测[N];科技日报;2014年

6 张忠霞;“奋进”号宇航员太空组装机器人[N];人民日报;2008年

7 陈盈;未来军医是个机器人[N];中国国防报;2009年

8 翟军;机器人之路——从机械臂到类人型[N];北京日报;2000年

9 记者 何德功;专治膝盖的机器人[N];新华每日电讯;2003年

10 ;“玉兔之手”完成首次月面探测[N];团结报;2014年

相关博士学位论文 前10条

1 张彬;基于独立光伏发电系统动力的柔性关节机器人若干问题的研究[D];北京邮电大学;2015年

2 武遵;适用于核聚变反应舱的多关节机械臂关键技术研究[D];中国科学技术大学;2016年

3 江沛;复杂约束下的串联机械臂运动学控制方法研究[D];浙江大学;2015年

4 东辉;冗余机械臂运动学及移动平台航位推算和轨迹规划研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 宋韬;轮式移动机械臂倾覆与滑移问题研究[D];上海大学;2016年

6 黄水华;多约束下的机械臂运动控制算法研究[D];浙江大学;2016年

7 王琨;提高串联机械臂运动精度的关键技术研究[D];中国科学技术大学;2013年

8 杜滨;全方位移动机械臂协调规划与控制[D];北京工业大学;2013年

9 张鹏;机械臂协调操作柔性负载系统动力学与控制[D];吉林大学;2010年

10 唐志国;机械臂操作柔性负载系统分布参数建模与控制方法研究[D];吉林大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 庞征博;船舶大分段划线机械臂控制技术研究[D];大连理工大学;2012年

2 刘彩凤;不同重力环境下空间机械臂摩擦补偿控制研究[D];燕山大学;2015年

3 王海滨;基于TMS320F2812的一阶机械臂控制系统的研究[D];东北林业大学;2015年

4 贾召敏;排爆机械臂结构设计与控制研究[D];南京理工大学;2015年

5 谢广庆;托卡马克腔内作业机械臂运载车系统研究[D];上海交通大学;2015年

6 岳宗帅;可重构机械臂关节模块控制器设计及运动控制研究[D];沈阳理工大学;2015年

7 王超;线驱动硅胶软体机械臂建模与控制[D];上海交通大学;2015年

8 侯鹏飞;面向航天器在轨维修任务的机械臂及其地面实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

9 郁万涛;面向托卡马克的维护机械臂作业研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 刘健泉;柔顺拆装机械臂研制及其动力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

本文编号：1760846