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双电机模型前馈PD同步控制
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作者 贺帅宇 吴从义 +1 位作者 张涛 胡军华 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第3期150-154,共5页
双电机同步运行过程中各独立电机的运动控制不仅对各自的速度与位移误差产生作用,也会影响双电机之间的同步误差,从而使得高精度同步运动控制面临挑战。为此,基于伺服电机电流-旋转角速度动力学模型设计了PD反馈控制参数和基于目标速度... 双电机同步运行过程中各独立电机的运动控制不仅对各自的速度与位移误差产生作用,也会影响双电机之间的同步误差,从而使得高精度同步运动控制面临挑战。为此,基于伺服电机电流-旋转角速度动力学模型设计了PD反馈控制参数和基于目标速度的前馈补偿,并结合闭环特征根方程调整优化了PD反馈控制参数,提出了一种基于模型前馈的PD控制方法用于双电机的同步运动控制。通过与传统的补偿PD控制进行仿真对比,结果表明:所提出的控制方法位置同步精度与传统PD控制相比提升了约50.85%,同步控制响应速度提升了约45.45%。 展开更多
关键词 双电机 模型前馈 pd控制 同步运动控制 同步精度 同步速度
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基于PD控制器和牛顿预测器的等效前馈复合控制技术 被引量:1
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作者 李海鹏 张永辉 江雷 《计算机测量与控制》 2018年第9期113-116,共4页
伺服系统是无线电遥测设备的重要组成部分,随着遥测技术的不断发展,对伺服系统的稳态精度和响应速度有了更高的要求,文章主要针对提高遥测设备伺服系统跟踪控制精度和降低系统动态滞后误差的方法进行研究;文章在遥测设备伺服系统传统的... 伺服系统是无线电遥测设备的重要组成部分,随着遥测技术的不断发展,对伺服系统的稳态精度和响应速度有了更高的要求,文章主要针对提高遥测设备伺服系统跟踪控制精度和降低系统动态滞后误差的方法进行研究;文章在遥测设备伺服系统传统的位置环、速度环和电流环三闭环控制的基础上,通过PD控制器估计目标角速度,利用牛顿预测器对估计的角速度进行一步超前预测,将超前预测的估计角速度馈入速度环路,实现基于目标角速度预测的等效前馈复合控制;在遥测设备伺服系统中进行了测试验证,文章提出的方案正弦测试结果跟踪误差比传统三闭环方案减少,阶跃跟踪测试调节时间减少;实验结果表明,采用PD控制器和牛顿预测器控制技术的伺服系统能够快速实现对目标的稳定跟踪。 展开更多
关键词 等效前馈复合控制 pd控制器 牛顿预测器 野值剔除
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矿用钻进机器人履带行走控制方法的研究
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作者 贾靖超 彭光宇 +2 位作者 董洪波 梁春苗 王佳 《煤矿机械》 2026年第1期177-182,共6页
针对钻进机器人履带行走控制精度低、无法满足精准导航定位需求的问题,提出了一种基于力/位混合控制的钻进机器人行走控制方法。首先,建立了钻进机器人履带行走的运动学与动力学模型,并进行了关键外力分析;然后,结合理论模型,考虑到定... 针对钻进机器人履带行走控制精度低、无法满足精准导航定位需求的问题,提出了一种基于力/位混合控制的钻进机器人行走控制方法。首先,建立了钻进机器人履带行走的运动学与动力学模型,并进行了关键外力分析;然后,结合理论模型,考虑到定位导航过程中的潜在偏差,设计了PD+前馈的位置控制策略及力/位混合控制策略,从而优化了钻进机器人履带行走控制算法,并通过李雅普诺夫稳定性分析证明了该控制方法的稳定性;最后,仿真对比实验表明:位置闭环控制能够满足常规行走控制任务的精度要求,而力/位混合控制策略在复杂扰动工况下仍能保持较高的轨迹跟踪精度,为钻进机器人精准定位导航提供了理论依据。 展开更多
关键词 钻进机器人 定位导航 pd+前馈控制 力/位混合控制
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基于前馈补偿的PD四旋翼无人机轨迹跟踪控制 被引量:5
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作者 刘栩粼 胡德清 《舰船电子工程》 2022年第7期55-60,共6页
论文针对四旋翼无人机在轨迹跟踪控制过程中存在的不确定性和外部扰动,提出了一种基于前馈补偿的PD轨迹跟踪控制。首先,基于前馈补偿的PD设计了四旋翼控制器,将无人机的轨迹跟踪控制系统分为内外两个控制环路,内外环均由PD进行控制,最... 论文针对四旋翼无人机在轨迹跟踪控制过程中存在的不确定性和外部扰动,提出了一种基于前馈补偿的PD轨迹跟踪控制。首先,基于前馈补偿的PD设计了四旋翼控制器,将无人机的轨迹跟踪控制系统分为内外两个控制环路,内外环均由PD进行控制,最后进行了仿真验证与分析。研究结果表明,基于前馈补偿PD控制器不仅调节时间短,而且能补偿系统所受到的内外干扰,提高系统的稳定性,较好地满足了系统性能要求。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 前馈补偿 pd控制 轨迹跟踪
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Nonlinear observer-controller design for dynamic positioning of ships 被引量:2
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作者 何黎明 田作华 施颂椒 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2004年第3期359-363,共5页
The main focus is nonlinear model-based dynamic positioning (DP) control system design. A nonlinear uniform global exponential stability (UGES) observer produces noise-free estimates of the position, the slowly varyin... The main focus is nonlinear model-based dynamic positioning (DP) control system design. A nonlinear uniform global exponential stability (UGES) observer produces noise-free estimates of the position, the slowly varying environmental disturbances and the velocity, which are used in a proportional-derivative (PD) + feedforward control law. The stability of this observer-controller system is proved by introducing a specific nonlinear cascaded system. The simulation results have successfully demonstrated the performance of designed DP control system. 展开更多
关键词 dynamic positioning nonlinear observer nonlinear pd + feedforward control stability analysis.
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基于双环设计的PD垂直起降飞行器轨迹跟踪控制 被引量:1
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作者 刘栩粼 胡德清 《计算机与数字工程》 2023年第8期1908-1913,共6页
论文针对垂直起降飞行器在轨迹跟踪控制过程中存在不确定性和外部扰动的问题,提出了一种基于双环设计的PD轨迹跟踪控制方法。首先,基于前馈补偿对垂直起降飞行器控制器进行PD控制方法设计,其次,将轨迹跟踪系统分为内外两个控制环路,最... 论文针对垂直起降飞行器在轨迹跟踪控制过程中存在不确定性和外部扰动的问题,提出了一种基于双环设计的PD轨迹跟踪控制方法。首先,基于前馈补偿对垂直起降飞行器控制器进行PD控制方法设计,其次,将轨迹跟踪系统分为内外两个控制环路,最后进行Matlab/Simulink的仿真实验验证。研究结果表明,基于双环设计的PD控制方法使得垂直起降飞行器性能指标较好,能补偿控制系统所受到的内外干扰,提高控制系统的稳定性。 展开更多
关键词 垂直起降飞行器 前馈补偿 双环 pd控制 轨迹跟踪
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基于增强学习的机械臂轨迹跟踪控制 被引量:20
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作者 刘卫朋 邢关生 +1 位作者 陈海永 孙鹤旭 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期1996-2004,共9页
为了提高机器臂轨迹跟踪控制器的工作性能,提出基于增强学习的机械臂轨迹跟踪控制方法。介绍了增强学习的基本原理,提出基于SARSA算法的增强学习补偿控制策略。利用比例—微分(PD)控制器完成了基本的稳定任务后,再利用增强学习算法实现... 为了提高机器臂轨迹跟踪控制器的工作性能,提出基于增强学习的机械臂轨迹跟踪控制方法。介绍了增强学习的基本原理,提出基于SARSA算法的增强学习补偿控制策略。利用比例—微分(PD)控制器完成了基本的稳定任务后,再利用增强学习算法实现了对未知干扰因素的补偿,提升了对不同未知情况的适应能力。实验结果验证了自适应离散化增强学习方法在机械臂轨迹跟踪问题中的可行性和有效性,明显提高了控制器的学习速度。 展开更多
关键词 机器人 增强学习 轨迹跟踪 比例-微分控制器 前馈神经网络
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移动式近海基地的动力定位控制研究 被引量:1
8
作者 何黎明 田作华 施颂椒 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2004年第3期45-49,共5页
移动式近海基地是一个大型的、浮动的、自行驱动的、由三至五个模块组成的海洋结构。其中的每个模块均能在风、浪、流作用力下实现长期定位。本文首先讨论了针对移动式近海基地的控制架构。然后针对近海基地中的单独模块设计了一个非线... 移动式近海基地是一个大型的、浮动的、自行驱动的、由三至五个模块组成的海洋结构。其中的每个模块均能在风、浪、流作用力下实现长期定位。本文首先讨论了针对移动式近海基地的控制架构。然后针对近海基地中的单独模块设计了一个非线性带前馈的比例微分 (PD)控制器 ,并将其应用到多个模块的运动控制中。文中同时给出了所设计的控制系统的仿真结果。 展开更多
关键词 船稚 动力定位 移动式近海基地 非线性pd+前馈控制
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带有前馈和神经网络补偿的机械手系统轨迹跟踪控制 被引量:27
9
作者 王良勇 杨枭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期113-118,共6页
针对机械手系统的轨迹跟踪控制,提出一种带有前馈和神经网络补偿的机械手控制策略,该控制策略由比例微分(proportional-derivative,PD)控制器、前馈补偿器和神经网络补偿器组成。首先通过实验数据辨识出机械手系统的近似线性模型,并基... 针对机械手系统的轨迹跟踪控制,提出一种带有前馈和神经网络补偿的机械手控制策略,该控制策略由比例微分(proportional-derivative,PD)控制器、前馈补偿器和神经网络补偿器组成。首先通过实验数据辨识出机械手系统的近似线性模型,并基于此线性模型设计PD控制器的参数和前馈补偿器,采用神经网络来补偿近似模型与实际模型的偏差。该方法不需要建立机械手系统复杂的动力学模型,仅需要系统的输入输出数据,既保留PD控制器的优势,又保证了系统的控制性能。最后,在机械手平台上进行物理实验研究,实验结果表明:所提的控制策略实现简单,同时保证了系统的控制精确度。 展开更多
关键词 机械手 pd控制 神经网络 轨迹跟踪 前馈
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水轮机修复专用机器人关节摩擦补偿及仿真
10
作者 杨萍 袁小鹏 李春玲 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第6期163-165,共3页
在用于轨迹跟踪的PD加前馈控制的基础上,对影响水轮机修复机器人轨迹跟踪的两个主要关节进行了摩擦力矩补偿。采用拉格朗日力学法建立了这两个关节的动力学模型。在MATLB下比较了未加入摩擦力补偿的PD控制以及基于模型补偿的PD加前馈控... 在用于轨迹跟踪的PD加前馈控制的基础上,对影响水轮机修复机器人轨迹跟踪的两个主要关节进行了摩擦力矩补偿。采用拉格朗日力学法建立了这两个关节的动力学模型。在MATLB下比较了未加入摩擦力补偿的PD控制以及基于模型补偿的PD加前馈控制。结果表明,加入摩擦力补偿的控制方案改善了系统的跟踪性能。 展开更多
关键词 水轮机修复机器人 摩擦补偿 pd加前馈控制 仿真
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基于BP神经网络补偿的下肢外骨骼位置控制 被引量:2
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作者 陈靓 黄玉平 +1 位作者 郑继贵 陶云飞 《计算机仿真》 北大核心 2020年第2期349-354,共6页
坐卧式康复外骨骼机器人可以帮助下肢功能障碍患者进行康复训练,为实现康复训练的位置控制目标,通过深入分析人机耦合关系,建立包括穿戴者、外骨骼在内的耦合运动学/动力学模型,提出了基于人机混合系统动力学模型的带前馈补偿项的PD控... 坐卧式康复外骨骼机器人可以帮助下肢功能障碍患者进行康复训练,为实现康复训练的位置控制目标,通过深入分析人机耦合关系,建立包括穿戴者、外骨骼在内的耦合运动学/动力学模型,提出了基于人机混合系统动力学模型的带前馈补偿项的PD控制算法,然而为了实现良好的运动轨迹跟踪性能,必须在位置控制算法中加入对不确定项的补偿,因此提出一种基于BP神经网络补偿的位置控制算法并通过仿真验证算法的高效性。 展开更多
关键词 下肢康复机器人 耦合系统建模 带前馈的比例微分控制 神经网络补偿
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基于自适应切换迭代学习的绳驱踝外骨骼力控制器设计 被引量:1
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作者 李颖 孙容磊 张歆悦 《机械与电子》 2024年第9期36-44,共9页
人-外骨骼构成强耦合系统,步态的偶然变异对控制器产生较大干扰,导致系统震荡。针对这一问题,提出了一种自适应切换的迭代学习控制策略。在峰值误差较大时,采用峰值迭代学习控制,仅对力控信号峰值点进行迭代更新;当峰值误差较小时,切换... 人-外骨骼构成强耦合系统,步态的偶然变异对控制器产生较大干扰,导致系统震荡。针对这一问题,提出了一种自适应切换的迭代学习控制策略。在峰值误差较大时,采用峰值迭代学习控制,仅对力控信号峰值点进行迭代更新;当峰值误差较小时,切换为传统的PD型迭代学习控制,对力控信号所有点进行迭代更新。为进一步改善控制效果,设计了前馈控制器来补偿鲍登绳传动的非线性摩擦。仿真和外骨骼实验结果表明,与传统PD型迭代学习算法相比,自适应切换的迭代学习控制策略保证了助力曲线的平稳升降,同时该策略具有更快的收敛速度以及受干扰后更快的恢复速度,实现了行走过程中辅助力的准确跟踪控制。 展开更多
关键词 自适应切换 峰值迭代学习 pd型迭代学习 前馈补偿器 足踝外骨骼 鲍登绳传动
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大负荷抢修作业机械臂误差拆分补偿控制方法设计
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作者 张伟 张景明 +1 位作者 窦金龙 白永刚 《自动化与仪表》 2024年第4期111-115,共5页
机械臂抢修作业中,受到大负荷的影响存在不可控柔性变形、空间约束参数不确定和滑模扰动等问题。为此,设计一种针对大负荷抢修作业机械臂的误差拆分补偿控制方法。将机械臂结构投影到二维平面,确定了机械臂大负荷下最大作业空间约束,引... 机械臂抢修作业中,受到大负荷的影响存在不可控柔性变形、空间约束参数不确定和滑模扰动等问题。为此,设计一种针对大负荷抢修作业机械臂的误差拆分补偿控制方法。将机械臂结构投影到二维平面,确定了机械臂大负荷下最大作业空间约束,引入拉格朗日方程,从机械臂动能、势能、广义力3个角度,对机械臂作业空间内的大负荷作业过程轨迹误差实施拆分。在笛卡尔空间内,设定前馈+PD控制器控制律,利用+PD控制器的误差补偿输出,实现抢修机械臂的误差差分补偿控制。实验表明,所提方法能够在高稳定性前提下,实现抢修机械臂的精准补偿控制。 展开更多
关键词 大负荷机械臂 扰动问题 时延误差 法向同步误差 前馈+pd控制器 抢修作业
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