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基于理想轨迹学习的机械手神经自适应控制

Neural adaptive control based on desired trajectory learning for robots

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【作者】 孙富春; 陆文娟; 朱云岳;

【Author】 SUN Fuchun, LU Wenjuan  , ZHU Yunyue  Department of Computer Science and Technology, State Key Laboratory of Intelligent Technology and System, Tsinghua University, Beijing 100084, China; Department of Electrical Engineering, Tsinghua

【机构】 清华大学计算机科学与技术系智能技术与系统实验室!北京100084; 清华大学电机工程与应用电子技术系!北京100084;

【摘要】 在机械手鲁棒控制的基础上,讨论了神经网络逼近误差界未知情形下机械手的神经网络直接自适应控制方法,这里神经网络用于补偿系统的不确定性,提高整个系统的跟随性能。提出设计方法的主要特点是神经网络控制器设计采用机械手待跟随的理想关节信号代替实际的机械手关节角、关节速度和关节角加速度作为神经网络的输入,此外神经网络的逼近误差界假设是未知的。给出了具体的系统设计算法,并证明了神经网络学习算法的收敛性和整个系统的全局稳定性。最后,一两连杆机械手的控制器设计仿真实例验证了提出算法的有效性。

【Abstract】 Building upon the robot robust control, a direct adaptive control approach using neural networks (NN’s) was developed for robots with unknown dynamics nonlinearities, where NN’s were used to improve the system dynamic performance by compensating the robot dynamic nonlinearities. A key property of the proposed approach was that the actual joint angle values in the control law was replaced by the desired joint angles, angle velocities and accelerators, and the bound on the NN reconstruction error is assumed to be unknown. Concrete neuro adaptive controller design method is given, and the system stability and the convergence of the NN learning algorithm are proved. Finally, the control performance of the proposed controller is verified with simulation studies.

【关键词】 机械手; 神经网络; 自适应; 稳定性; 逼近;
【Key words】 robots; neural networks; adaptiveness; stability; approximation ;
【基金】 国家自然科学基金项目;国家博士后基金
  • 【文献出处】 清华大学学报(自然科学版) ,JOURNAL OF TSINGHUA UNIVERSITY(SCIENCE AND TECHNOLOGY) , 编辑部邮箱 ,1999年11期
  • 【分类号】TP242.6
  • 【被引频次】4
  • 【下载频次】127
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