采用扰动估计的气动人工肌肉系统非线性控制

作     者：梁定坤 孙宁 吴易鸣 陈轶珩 秦岩丁 方勇纯 LIANG Ding-kun;SUN Ning;WU Yi-ming;CHEN Yi-heng;QIN Yan-ding;FANG Yong-chun

作者机构：南开大学机器人与信息自动化研究所 天津市智能机器人技术重点实验室天津300350 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFB1309000) 国家自然科学基金项目(61873134,U1706228) 天津市青年人才托举工程(TJSQNTJ–2017–02)资助 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2019年第36卷第11期

页      码：1912-1919页

摘      要：气动人工肌肉系统凭借其材质轻便、输出力大及柔顺性好等优势,其运动控制研究近年来逐渐成为热点问题.然而,气动人工肌肉(PAM)系统所固有的特性(如迟滞、蠕变、非线性时变等),为其控制方法设计与实现带来了挑战.考虑到实际工作过程中,系统往往遭受未知干扰的影响,本文针对气动人工肌肉系统,提出了一种基于干扰估计的非线性控制策略,可在系统存在持续不确定干扰的情况下,在线进行扰动抑制,实现精确的跟踪控制.具体而言,本文先通过模型变换,将系统不确定性、未建模动态、外部扰动等处理成集总扰动的形式.随后,结合自适应更新律及正则化最小二乘算法,在线估计未知系统参数及扰动;在精确扰动代数估计的基础上,通过所提基于干扰估计的非线性控制器,消除未知扰动对系统造成的影响,并确保跟踪误差收敛至零.此外,经稳定性分析证明了跟踪误差的渐近收敛性.最后,通过硬件实验验证了本文方法的有效性及鲁棒性.

主 题 词：气动人工肌肉 扰动估计 最小二乘更新律 滑模控制 

学科分类：08[工学] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7641/CTA.2019.90497

馆 藏 号：203878596...