一种月面机器人及其力和位跟踪控制方法、系统技术方案

技术编号:40749002 阅读:15 留言:0更新日期:2024-03-25 20:05
本发明专利技术公开一种月面机器人及其力和位跟踪控制方法、系统,属于机器人跟踪控制领域。该方法建立移动机械臂系统拉格朗日动力学模型,并结合系统非完整约束进行降阶处理,转化为轮上动力学;考虑月面速度不可测的情况,建立全局指数收敛的状态观测器,将系统转化为多项式系统,并设计全局渐进稳定的跟踪控制器,实现了在有限时间内将状态观测器和跟踪控制器收敛;由于将轮上动力学模型转化为多项式系统形式,从而最终满足一些设定的控制性能指标,能够实现移动机械臂有限时间内的精准跟踪控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人跟踪控制领域,特别是涉及一种月面机器人及其力和位跟踪控制方法、系统


技术介绍

1、随着人类向着宇宙更深探索,中国逐渐具备了执行以月球为代表的有人深空探测的技术条件。载人深空探测任务发展的原则为:以有人参与为目标,在开展无人深空探测任务的基础上,将无人与有人深空探测任务结合发展,突破核心关键技术,带动科学技术的发展。

2、月面机器人是能够在自主、半自主和遥控状态下执行远距离、恶劣环境下的复杂科学任务的智能化机器人,可开展持久、高效能的月面机器人探测,完成更广泛区域的月球科学勘测任务,而且可担任航天员的助手,以人机交互、配合、联动等多种方式与航天员组成月面活动系统。月面机器人能很好的实现载人深空探测各项任务高效开展。

3、月面机器人是一个复杂非线性系统。理论上,传统的多项式非线性系统控制问题的传统迭代算法,存在求解速度慢、只保证局部最优解、不能保证收敛性等问题;同时,非线性控制的常用方法-反馈线性化方法则需将非线性系统转化为线性系统,存在依赖非线性模型准确程度、模型复杂情况下线性化复杂等问题。绝大多数的非线性控制问本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种月面机器人力和位跟踪控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的月面机器人力和位跟踪控制方法,其特征在于,建立月面机器人中移动机械臂系统的拉格朗日动力学模型,具体包括:

3.根据权利要求2所述的月面机器人力和位跟踪控制方法,其特征在于,基于非完整约束对所述拉格朗日动力学模型进行降阶,获得轮上动力学模型,具体包括:

4.根据权利要求3所述的月面机器人力和位跟踪控制方法,其特征在于,所述多项式系统形式为:

5.根据权利要求4所述的月面机器人力和位跟踪控制方法,其特征在于,所述全局指数收敛的状态观测器为:p>

6.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种月面机器人力和位跟踪控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的月面机器人力和位跟踪控制方法,其特征在于,建立月面机器人中移动机械臂系统的拉格朗日动力学模型,具体包括:

3.根据权利要求2所述的月面机器人力和位跟踪控制方法,其特征在于,基于非完整约束对所述拉格朗日动力学模型进行降阶,获得轮上动力学模型,具体包括:

4.根据权利要求3所述的月面机器人力和位跟踪控制方法,其特征在于,所述多项式系统形式为:

5.根据权利要求4所述的月面机器人力...

【专利技术属性】
技术研发人员:岳晓奎李聪丁一波孙军刘传凯
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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