N连杆柔性机械臂PDE建模及自适应边界控制理论研究

项目名称： N连杆柔性机械臂PDE建模及自适应边界控制理论研究

项目编号： No.61374048

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 刘金琨

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 75万元

中文摘要： 本项目针对N连杆柔性机械臂的动力学建模、边界控制和振动抑制问题，开展如下研究：(1)对N连杆柔性机械臂系统进行建模，利用哈密顿原理，建立边界条件和偏微分方程动力学模型；（2）设计基于混合输入成型器和神经网络逼近的自适应边界控制律；（3）设计一种混合最优轨迹控制器的结构，采用差分进化算法进行最优轨迹规划器的设计，在此基础上设计最优轨迹边界控制器；（4）设计非线性PDE观测器估计无穷维分布的挠曲量，并设计基于观测器的自适应边界控制器，以实现柔性机械臂末端能够沿期望轨迹在任务空间中运动的控制目标；（5）针对测量延迟时间的观测和抗饱和控制的补偿问题进行研究。通过上述研究,达到N连杆柔性机械臂高精度控制和振动抑制的目的。本课题将有力地促进边界控制理论和柔性机械臂控制理论的研究。

中文关键词： N连杆柔性机械手；偏微分方程建模；边界控制；自适应控制；观测器

英文摘要： This research project aims to explore the following important issues in modeling, boundary control, and vibration reduction methods of flexible n-link manipulators. Specifically, the following research topics are considered: (1) Modeling of the partial di

英文关键词： N-link flexible manipulator；PDE modeling；Boundary control；Adaptive control；Observer