一种基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法技术方案

技术编号:46372103 阅读:6 留言:0更新日期:2025-09-15 12:49
本发明专利技术公开了一种基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,包括以下步骤:建立不确定机器人系统动力学模型;基于有界突变型约束边界函数,公式化描述相应的突变时间范围;构造转移函数,并基于所构造的转移函数构建转换机制,将任意多个有界突变型的约束边界函数转换为全局连续的函数;基于转换后的约束边界函数,设计自适应控制方案,放宽传统控制方法中约束边界函数始终为正函数或者为负函数的限制条件,保证系统的输出不违反有界突变型约束条件,且系统的输出紧密跟踪期望的轨迹;通过改变不连续的时刻,将设计的控制方案应用于连续的约束场景。本发明专利技术解决了机器人系统输出在运行期间受到有界突变型约束条件限制的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人系统的约束控制,特别涉及一种基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法


技术介绍

1、机器人系统在工业领域具有广泛应用。然而,当系统在复杂动态环境中运行时,其输出往往会受到各种约束条件的限制,这些约束可能对系统的安全稳定运行构成严重威胁。需要特别指出的是,现有的大多数控制策略仅适用于连续型输出约束条件的情况。然而在实际工业场景中,约束条件往往呈现不连续的特性。以码垛机器人作业为例,由于运输货物的位置、体积和重量可能存在显著差异,机器人系统在实际运行中常常需要应对突变的动态约束。这种工况容易导致系统负载突变,进而引发末端执行器定位精度下降甚至系统失稳等问题。显然,传统的控制方法难以有效应对此类不连续型约束情况。近年来,针对不连续约束条件下的控制问题,已有学者开展了一些研究。例如,通过设计转移函数等方法,成功解决了系统输出在受约束与不受约束状态间切换的控制问题。然而,现有研究仍存在局限:一方面,这些成果主要关注系统输出在约束与非约束状态间的转换问题;另一方面,相关研究通常要求约束边界函数保持恒正或恒负的特性,并未解决系统输出在某个时刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,其特征在于:步骤1中,建立的具有n个关节的不确定机器人系统动力学模型如下:

3.根据权利要求2所述的基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,其特征在于:步骤2具体如下:

4.根据权利要求3所述的基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,其特征在于:步骤3具体如下:

5.根据权利要求4所述的基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,其特征在于:步骤3中,转换后的约束边界...

【技术特征摘要】

1.一种基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,其特征在于:步骤1中,建立的具有n个关节的不确定机器人系统动力学模型如下:

3.根据权利要求2所述的基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,其特征在于:步骤2具体如下:

4.根据权利要求3所述的基于有界突变型输出约束的机器人系统跟踪控制方法,其特征在于:步骤3具体如下:

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:周淑燕刘俊杰李乐王雪松孙琛林常见
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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