基于迭代学习控制的鳗鱼机器人切向速度跟踪控制

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	基于迭代学习控制的鳗鱼机器人切向速度跟踪控制
	张安翻; 常健 ; 王明辉; 李斌 ; 马书根
刊名	机器人
	2018
关键词	鳗鱼机器人牛顿―欧拉建模非惯性系迭代学习控制切向速度控制
ISSN号	1002-0446
其他题名	Tracking Control of Tangential Velocity of Eel Robot Based on Iterative Learning Control
通讯作者	张安翻
产权排序	1
中文摘要	鳗鱼机器人的动力学模型非线性强、高度欠驱动,导致多关节鳗鱼机器人的切向速度跟踪控制极具挑战.本文采用P型迭代学习控制与步态生成器相结合的方法对多关节鳗鱼机器人的切向速度进行跟踪控制.首先,采用解析牛顿―欧拉法建立非惯性系下的鳗鱼机器人动力学模型,直接获得切向速度子动力学模型;然后,利用带饱和函数的P型迭代学习控制器控制步态参数,并且利用复合能量函数和切向速度子动力学模型分析该控制器的收敛性,得到切向速度跟踪误差的收敛条件;最后,提出鳗鱼机器人的运动控制框架,并对多模块的鳗鱼机器人进行仿真和实验.实验结果表明,实际的切向速度随着迭代次数的增加而逐渐跟踪上了期望的切向速度,故而验证了鳗鱼机器人切向速度跟踪控制器的有效性.
英文摘要	Due to the strong nonlinear and high under-actuated of the dynamic model of the eel robot, the tracking control of tangential velocity of the multi-joint eel robot is very challenging. So, the P-type iterative learning control and the gait generator are combined to achieve the tracking control of tangential velocity of the multi-joint eel robot. Firstly, the dynamic model of the eel robot in non-inertial frame is established by using analytical Newton-Euler method, which can obtain the tangential velocity sub-dynamics model directly. Then, the convergence condition of tangential velocity tracking errors is obtained by adopting the P-type iterative learning controller with the saturated function to control the gait parameters, and using the composite energy function and the tangential velocity sub-dynamics model to analyze the convergence of the controller. Finally, the motion control framework of the eel robot is introduced and the multi-module eel robot is simulated and tested. The experiment results demonstrate that the actual tangential velocity can follow the desired tangential velocity as the iteration number increases, which verifies the effectiveness of the tracking controller of tangential velocity of the eel robot.
语种	中文
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.sia.cn/handle/173321/21729]
专题	沈阳自动化研究所_机器人学研究室
作者单位	1.中国科学院大学 2.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室 3.日本立命馆大学机器人系日本
推荐引用方式 GB/T 7714	张安翻,常健,王明辉,等. 基于迭代学习控制的鳗鱼机器人切向速度跟踪控制[J]. 机器人,2018.
APA	张安翻,常健,王明辉,李斌,&马书根.(2018).基于迭代学习控制的鳗鱼机器人切向速度跟踪控制.机器人.
MLA	张安翻,et al."基于迭代学习控制的鳗鱼机器人切向速度跟踪控制".机器人 (2018).