摘要：针对一类非参数不确定系统,提出状态受限迭代学习控制的参考信号初始修正方法,以解决任意初态下的状态受限轨迹跟踪问题.通过构造修正参考信号,利用一种新型的障碍Lyapunov函数设计迭代学习控制系统,采用鲁棒方法与学习方法相结合的策略处理非参数不确定性,经过足够多次迭代后,可实现系统状态在整个作业区间上对修正参考信号的零误差跟踪,以及在预设作业区间上对参考信号的零误差跟踪.同时,将滤波误差约束于预设的界内,并由此实现对系统状态在各次迭代运行过程中的约束.仿真结果表明了本文所提控制方法的有效性.

摘要：针对负载柔性连杆在加速,减速和停止阶段会发生残余弹性振动的现象,研究一种滚珠丝杆驱动柔性连杆的振动抑制方法。采用频率激励法和最小二乘法辨识柔性连杆加速度固有谐振频率和电机滚珠丝杆驱动柔性连杆系统动力学模型参数:转动惯量和摩擦系数。在此基础上采用输入整形法规划加速度信号,降低规划的加速度信号中柔性连杆的固有谐振频率区域内信号幅值,以避免激励固有谐振。根据柔性连杆动力学模型估计连杆加速度信号,采用广义最小方差控制方法,设计柔性连杆振动抑制控制器输出谐振力矩补偿信号,以此来抑制运行过程中连杆弯曲变形产生的振动。最后在搭建的滚珠丝杆滑块驱动柔性连杆的实验平台上进行实验,实验结果验证了所研究方法的有效性。

摘要：本文设计了一种基于阿里云平台的SCARA机器人监控系统,包括本地客户端与Web远程监控端。本地客户端基于TCP/IP协议和C#语言进行搭建,包括基于OPC统一架构(OPC UA)的数据采集模块,基于MySQL的数据存储模块和基于消息队列遥测传输(MQTT)与云平台的数据交互模块。Web远程监控端通过前后端分离的方式进行搭建,基于Django rest framework框架搭建Web后端服务程序,可视化界面由Vue前端框架搭建,在此基础上,采用WebGL和***技术在界面上搭建SCARA机器人3维模型。最后基于OPC UA协议实现了本地客户端与SCARA机器人的运动状态、数据指令的交互,通过MQTT与位于阿里云的MySQL数据库进行数据交互,通过3D可视化界面实现对SCARA机器人监控。

摘要：本文设计了一种基于机器人操作系统(ROS)和EtherCAT的双舵轮全向移动机器人控制系统。首先建立双舵轮对角驱动移动机器人运动学模型;采用Xenomai实时内核和IgHEtherCAT主站技术设计机器人底层驱动;在ROS平台下,以movebase为核心设计机器人导航规划层,导航数据源由惯性测量单元、编码器和激光雷达获取;利用Qt设计远程客户端人机界面,主要包含控制窗口和数据库等界面;最后,针对构建的全向移动机器人进行自主导航实验,实验结果验证了所设计系统的实用性。

摘要：针对一类输入环节含死区非线性特性且误差初值非零的非参数不确定系统,提出滤波误差初始修正学习控制方案,分别解决死区斜率下限可知与未知两种情形下的轨迹跟踪问题.给出了两种修正滤波误差信号构造方法,并根据Lyapunov综合方法设计学习控制器,采用鲁棒学习策略处理非参数不确定性和死区非线性特性.经过足够多次迭代后,实现滤波误差在预设的作业区间也收敛于零.文中所提出的控制方案,具有构造简单与实施方便的特点,仿真结果表明了本文所提控制方法的有效性.

摘要：研究了全向移动机器人的运动控制问题,设计了一种基于CoDeSys的控制系统。首先,搭建了由两个全向轮和两个万向轮构成的对角驱动四轮全向移动机器人本体。然后,根据车体位置-航向偏差构建了Lyapunov函数,设计一种适应车体线速度的反馈控制律;根据逆运动学和牵引轮与航向轮速度约束对车体速度进行规划,解决车体因为进入奇异点区域而造成系统不稳定的问题,并使得跟踪期望轨迹时间最优。最后,在CoDeSys上位机上编写功能块,构建全局移动机器人运动控制系统,通过轨迹跟踪实验,验证控制算法的有效性。

摘要：针对考虑模型不确定性因素影响及控制输入约束的轮式移动机器人的轨迹跟踪问题,文章提出了一种具有控制输入约束的轨迹跟踪最优保性能控制器.依据实际机器人与虚拟机器人的相对位姿关系建立轨迹跟踪误差动态模型.采用平衡点线性化方法将非线性形式的轨迹跟踪误差动态模型转换为线性形式的轨迹跟踪误差动态模型.通过线性矩阵不等式处理方法,给出了具有鲁棒性能上界的最优保性能控制器的存在条件及设计方法.仿真及实验结果表明,文章所提控制器能较好抑制模型不确定性的影响,提高移动机器人的轨迹跟踪性能和鲁棒性.

摘要：针对三轴运动控制装置,基于CoDeSys开发环境和ARM Cortex-A8芯片,设计了一款基于EtherCAT的嵌入式软PLC主站控制平台.首先,进行了嵌入式Linux系统的移植,包括:Boot loader的移植、嵌入式Linux内核移植和编译制作Linux文件系统,并采用抢占式补丁的方式来提高嵌入式Linux内核的实时性.进而载入CoDeSys Runtime构建了嵌入式软PLC实时运行系统(RTS).在此基础上,依据PLCopen规范采用ST语言以及CoDeSys Softmotion提供的功能块设计了三轴数控系统,并在该数控系统上进行了雕刻加工实验,验证了所设计系统的可行性.

摘要：考虑机械臂动力学模型中存在未建模动态、摩擦力矩、外部干扰等不确定性因素,为了提高系统的轨迹跟踪控制性能,设计了模糊自抗扰控制器。利用自抗扰技术中的扩张状态观测器能够对系统内外部扰动进行实时估计的特性,观测系统的不确定性因素,应用跟踪微分器提高系统动态响应性能,同时结合模糊控制技术对非线性误差反馈控制加以改进,从而实现了误差反馈增益的优化自整定。仿真结果验证了该控制器的强鲁棒性和有效性。

摘要：研究了机器人直接示教问题,开发了St(a|¨)ubli TX90工业机器人的直接示教系统。该系统采用一种基于速度调节的顺应性跟踪控制方法,因而能够通过力控制器调节机械臂末端执行器参考速度,实现机械臂对牵引力的顺应性跟踪;同时定周期采集并存储机械臂运动轨迹,通过Douglas-Peucker矢量数据压缩算法去除冗余轨迹点,生成示教轨迹。基于VAL3机器人语言编写了直接示教程序模块,并嵌入St(a|¨)ubli工业机器人示教系统。最后,通过试验验证了所设计直接示教系统的有效性。