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公开(公告)号：CN108972560A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810965656.5
申请日：2018-08-23
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明实施例公开了一种基于模糊优化的欠驱动机械臂分层滑模控制方法。包括：建立平面二自由度主动-被动型(AP型)欠驱动机械臂动力学模型，将非线性耦合动力学模型简化为仿射非线性系统形式，以两个关节角度作为控制目标；然后，设计分层滑模控制器，将每个关节的角度和角速度组成一个子系统，求解两个子系统等效输入，并利用李雅普诺夫反馈函数法构造滑模总切换面，得到控制率；最后，设计模糊规则动态优化滑模控制率中的切换鲁棒项，解决以往控制系统存在的抖振问题。与其他平面二自由度AP型机械臂控制方法相比，本发明实施例所提出的技术方案可以降低控制过程的稳态时间并提高控制精度。
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公开(公告)号：CN108972560B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN201810965656.5
申请日：2018-08-23
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明实施例公开了一种基于模糊优化的欠驱动机械臂分层滑模控制方法。包括：建立平面二自由度主动‑被动型(AP型)欠驱动机械臂动力学模型，将非线性耦合动力学模型简化为仿射非线性系统形式，以两个关节角度作为控制目标；然后，设计分层滑模控制器，将每个关节的角度和角速度组成一个子系统，求解两个子系统等效输入，并利用李雅普诺夫反馈函数法构造滑模总切换面，得到控制率；最后，设计模糊规则动态优化滑模控制率中的切换鲁棒项，解决以往控制系统存在的抖振问题。与其他平面二自由度AP型机械臂控制方法相比，本发明实施例所提出的技术方案可以降低控制过程的稳态时间并提高控制精度。
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公开(公告)号：CN110076783B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910517174.8
申请日：2019-06-14
申请人： 北京邮电大学
摘要： 本发明实施例公开了一种基于模糊控制和李雅普诺夫函数的平面欠驱动机械臂位置控制方法。包括：建立平面三自由度被动‑主动‑主动型(PAA型)欠驱动机械臂动力学模型，并分析其各关节角度、角速度之间的积分约束关系；分析其可达空间，利用粒子群算法计算各驱动关节的目标角度；设计基于模糊控制和李雅普诺夫函数的分段位置控制律，第一阶段设计模糊控制器使第二关节到达目标角度，设计李雅普诺夫函数使第三关节保持初始状态；第二阶段设计模糊控制器使第三关节到达目标角度，设计李雅普诺夫函数使第二关节保持角度不变，实现位置控制。根据本发明实例所提出的技术方案能够保证位置控制的稳定性，且超调量和稳态时间明显下降。
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公开(公告)号：CN110076783A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910517174.8
申请日：2019-06-14
申请人： 北京邮电大学
摘要： 本发明实施例公开了一种基于模糊控制和李雅普诺夫函数的平面欠驱动机械臂位置控制方法。包括：建立平面三自由度被动-主动-主动型(PAA型)欠驱动机械臂动力学模型，并分析其各关节角度、角速度之间的积分约束关系；分析其可达空间，利用粒子群算法计算各驱动关节的目标角度；设计基于模糊控制和李雅普诺夫函数的分段位置控制律，第一阶段设计模糊控制器使第二关节到达目标角度，设计李雅普诺夫函数使第三关节保持初始状态；第二阶段设计模糊控制器使第三关节到达目标角度，设计李雅普诺夫函数使第二关节保持角度不变，实现位置控制。根据本发明实例所提出的技术方案能够保证位置控制的稳定性，且超调量和稳态时间明显下降。
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公开(公告)号：CN108972553B
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN201810883670.0
申请日：2018-08-06
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于粒子滤波算法的空间机械臂故障检测方法。包括：基于空间机械臂动力学解析模型设计非线性干扰观测器，在此基础上选取李雅普诺夫函数证明其收敛；然后设计滑模变结构控制器对干扰观测器所得结果进行补偿，得到空间机械臂的关节角度；由于传感器测量值与关节角实际值之间存在噪声，使用粒子滤波算法对传感器测量结果进行评估，计算空间机械臂达到目标关节角度的概率，结合干扰观测器曲线和计算得到的概率值，综合评价故障的发生。与其他故障检测方法相比，本发明所提出的故障检测方法可以避免故障阈值的设定，提高故障诊断的准确率。
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公开(公告)号：CN109262612A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811172573.7
申请日：2018-10-09
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明实施例公开了一种基于改进粒子群算法的欠驱动机械臂关节角寻优方法。包括：建立平面三自由度被动-主动-主动型(PAA型)欠驱动机械臂动力学模型；然后，针对具有非完整约束特性的欠驱动机械臂动力学模型，利用反演控制思想，将其降阶为两个被动-主动型(PA型)子系统，并明确关节角与机械臂末端位置之间关系；最后，以欠驱动机械臂末端位置与目标位置差值为目标函数，基于粒子群算法的寻优原理，引入模拟退火的Metropolis接受准则和人工鱼群算法的拥挤度因子，求解到达目标位置所对应的最优关节角。根据本发明实施例所提出的技术方案，在欠驱动机械臂位置控制时，可以降低寻优算法陷入局部最优的概率并提高求解精度。
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公开(公告)号：CN109262612B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN201811172573.7
申请日：2018-10-09
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明实施例公开了一种基于改进粒子群算法的欠驱动机械臂关节角寻优方法。包括：建立平面三自由度被动‑主动‑主动型(PAA型)欠驱动机械臂动力学模型；然后，针对具有非完整约束特性的欠驱动机械臂动力学模型，利用反演控制思想，将其降阶为两个被动‑主动型(PA型)子系统，并明确关节角与机械臂末端位置之间关系；最后，以欠驱动机械臂末端位置与目标位置差值为目标函数，基于粒子群算法的寻优原理，引入模拟退火的Metropolis接受准则和人工鱼群算法的拥挤度因子，求解到达目标位置所对应的最优关节角。根据本发明实施例所提出的技术方案，在欠驱动机械臂位置控制时，可以降低寻优算法陷入局部最优的概率并提高求解精度。
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公开(公告)号：CN108972553A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810883670.0
申请日：2018-08-06
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于粒子滤波算法的空间机械臂故障检测方法。包括：基于空间机械臂动力学解析模型设计非线性干扰观测器，在此基础上选取李雅普诺夫函数证明其收敛；然后设计滑模变结构控制器对干扰观测器所得结果进行补偿，得到空间机械臂的关节角度；由于传感器测量值与关节角实际值之间存在噪声，使用粒子滤波算法对传感器测量结果进行评估，计算空间机械臂达到目标关节角度的概率，结合干扰观测器曲线和计算得到的概率值，综合评价故障的发生。与其他故障检测方法相比，本发明所提出的故障检测方法可以避免故障阈值的设定，提高故障诊断的准确率。
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