一种基于RBF神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法技术

技术编号:44514897 阅读:23 留言:0更新日期:2025-03-07 13:10
本发明专利技术提出一种基于RBF神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法,包括以下步骤:建立水下动力学模型及电驱动数学模型;构建级联动力学方程组;设定期望输入信号并定义相关误差;进行快速终端滑模面的滑模函数设计,定义李雅普诺夫方程表达式并对其求导;根据滑模函数存在奇异点问题设计消除奇异点的函数,并更新李雅普诺夫方程的求导函数;设计RBF神经网络及权重对李雅普诺夫方程求导函数的非线性项进行神经网络逼近,设计电驱动辅助控制器和动力学辅助控制器。本发明专利技术在考虑电驱动力的辅助控制的基础上,对快速终端滑模控制方法进行改进,不仅提高了水下机械臂轨迹跟踪控制方法的稳定性和收敛速度,而且能够适应不同应用场合的具体需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下机器人-机械臂系统(underwater vehicle-manipulatorsystem,uvms),具体涉及一种基于rbf神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法。


技术介绍

1、水下航行器机械手系统(uvms)可以控制水下机械手代替人类完成水下任务,是目前开发水下海洋能的有效手段。通常,当机械手连接到水下航行器时,就会形成uvms。uvms作为水下航行器的重要工具,对水下实时拍摄、水下目标侦察监视、海洋资源开发、海洋生物勘探等任务具有重要意义,uvms在各种海洋水下任务中发挥着重要作用,成为众多学者的研究重点。

2、由于滑模控制的强鲁棒性,针对水下机械臂轨迹追踪,国内外都有提出相应的控制方法。如采用滑模控制来设计控制器,采用非奇异终端滑模控制方法等,一方面其没有很快的收敛速度,另一方面没有考虑电驱动所带来的影响,如若不考虑电驱动所带来的影响,对水下机械臂轨迹跟踪控制会出现跟踪精度低的效果。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提出一种基于rbf神经网络与滑模面的水下本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于RBF神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于RBF神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法,其特征在于,步骤1中,建立水下机械臂和电驱动数学模型如下:

3.根据权利要求2所述的一种基于RBF神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述级联动力学方程组为:

4.根据权利要求3所述的一种基于RBF神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤3具体为:

5.根据权利要求4所述的一种基于RBF神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟...

【技术特征摘要】

1.一种基于rbf神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于rbf神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法,其特征在于,步骤1中,建立水下机械臂和电驱动数学模型如下:

3.根据权利要求2所述的一种基于rbf神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述级联动力学方程组为:

4.根据权利要求3所述的一种基于rbf神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤3具体为:

5.根据权利要求4所述的一种基于rbf神经网络与滑模面的水下机械臂轨迹跟...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伟林王元靖罗会一金丰峤黄席媛李可为
申请(专利权)人:福州海洋研究院
类型:发明
国别省市:

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