摘要：为实现被动关节处于不同位置的平面acrobot和Pendubot的统一控制,提出一种基于轨迹规划和跟踪控制的控制策略.系统的控制过程划分为两个阶段:在第1个阶段,通过对驱动连杆规划轨迹并使其跟踪轨迹运动,实现驱动连杆控制目标.此时,欠驱动连杆处于自由转动状态.在第2个阶段,对驱动连杆设计一条带有可调参数的振荡轨迹,并利用差分进化算法优化轨迹参数,确保当驱动连杆跟踪第2阶段轨迹从目标状态出发,最终返回目标状态时,欠驱动连杆也被连带控制到目标状态.通过仿真验证了所提控制策略的有效性和可行性.该控制策略可有效实现平面acrobot和Pendubot的统一控制.

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。

摘要：针对受不确定性影响的平面acrobot机器人,提出一种基于免疫优化的线性自抗扰鲁棒控制设计方法,实现机器人末端点从任意初始位置到达并镇定在目标位置.首先,借助驱动关节与被动关节角度之间的状态约束获取机器人末端点位置与驱动关节角度的对应关系,使末端点的位置控制转换为驱动关节的角度控制;其次,为缩短运动路径加入最小角度位移限制条件,设计免疫算法求解目标位置所对应的驱动关节角度的最小期望值;再次,引入线性自抗扰控制技术,把机器人的模型不确定性、未知干扰等因素视为一个新的扩张状态变量,设计线性扩张状态观测器和基于状态误差的反馈控制器,在仅驱动关节角度可测的情况下实现acrobot的鲁棒镇定;最后,通过仿真实验验证所提出方法具有更好的鲁棒控制性能.