国家自然科学基金(60974067)
- 作品数：12 被引量：93H指数：4
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- 相关机构：吉林大学北华大学吉林财经大学更多>>
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- 可侧向摆动的欠驱动双足机器人
- 2012年
- 为解决机器人的侧向平衡问题,同时为使机器人的行走空间由二维扩展到三维,确立了可以侧向周期稳定偏转的有弹性脚的欠驱动步行机器人模型。根据混合动力系统的特点,建立了侧向摆动方程及脚碰撞地面的方程,并利用数值仿真得到了不同初始状态下的稳定极限环。根据运动状态分析,找到了弹性脚的欠驱动步行机器人所允许的侧向偏转范围。施加基于能量的控制可以消除摆动过程中出现的干扰,使欠驱动步行机器人回归到稳定状态,稳定的侧向摆动保证了欠驱动步行机器人的稳定行走。
- 隋振徐凤刘金莲田彦涛
- 动态双足机器人的控制与优化研究进展被引量：35
- 2016年
- 对动态双足机器人的可控周期步态的稳定性、鲁棒性和优化控制策略的国内外研究现状与发展趋势进行了探讨.首先,介绍动态双足机器人的动力学数学模型,进一步,提出动态双足机器人运动步态和控制系统原理;其次,讨论动态双足机器人可控周期步态稳定性现有的研究方法,分析这些方法中存在的缺点与不足;再次,研究动态双足机器人的可控周期步态优化控制策略,阐明各种策略的优缺点;最后,给出动态双足机器人研究领域的难点问题和未来工作,展望动态双足机器人可控周期步态与鲁棒稳定性及其应用的研究思路.
- 田彦涛孙中波李宏扬王静
- 关键词：鲁棒稳定性
- 欠驱动步行机器人实时仿真系统设计
- 2010年
- 开发了异构多软件平台融合的机器人实时仿真系统。在欠驱动步行机器人动力学建模中引入虚拟样机技术,利用ADAMS软件生成动力学模型,利用MATLAB软件设计控制器,二者通过接口实现联合仿真;在开发人机界面及连接各个模块的接口中引入MATLAB和VC++混合编程技术,完成对硬件的驱动控制及系统平台的操作。该仿真系统实现对欠驱动步行机器人进行理论步态仿真、控制方法的开发及实验研究,对实体机器人的控制调试、实时控制算法的设计。
- 田彦涛姜鸿肖家栋
- 关键词：步行机器人实时仿真系统虚拟样机混合编程
- 被动行走机器人变路况切换控制被引量：4
- 2011年
- 针对路面坡度变化后,如何使被动行走机器人在有限时间内只需一步即可完成低能耗的行走模式转换问题,提出一种控制策略.首先基于胞映射思想,提出了估计机器人稳定行走初始状态的变胞胞映射法;然后利用Lyapunov稳定性理论和鲁棒控制思想,设计了变路况切换控制算法.该算法既能实现不同坡度路面上稳定行走模式的转换,又能提高转换过程的鲁棒性.仿真结果验证了所提出算法的有效性.
- 刘丽梅田彦涛李建飞侯至丞黄孝亮
- 关键词：切换控制极限环
- 基于能量成型的双足机器人解耦控制被引量：3
- 2012年
- 研究带有膝关节和髋关节的双足机器人在3D(three-dimensional)空间稳定行走的控制器设计.通过构建概循环拉格朗日函数,将双足机器人的3D动态系统解耦成前向和侧向两部分,对前向部分设计势能成型控制器,使前向获得稳定行走步态;用输出零动态控制器控制侧向,满足系统的动态解耦条件.仿真结果表明了所提出方法的有效性.
- 刘德君田彦涛张雷
- 板球系统的间接模糊自适应控制被引量：13
- 2015年
- 针对具有强耦合、不确定摩擦力的多变量非线性板球系统,利用Lyapunov稳定理论,设计一种间接模糊自适应控制器.该控制器可以在确保系统变量在有限范围内变动的同时保持收敛性,并且在系统的增益矩阵不可逆时,使得板球系统稳定并跟踪误差收敛到零邻域内.控制器是由监督、间接模糊自适应和自适应补偿3种控制算法结合的.仿真实验表明,所提出的控制方法能够确保板球系统跟踪控制的稳定性和收敛性.
- 韩京元田彦涛孔英秀赵博昊李聪
- 关键词：板球系统LYAPUNOV稳定性轨迹跟踪控制
- 双足步行机器人能量成型控制被引量：2
- 2012年
- 为了使双足被动行走机器人的行走步态符合仿生规律,且当路面坡度变化后,迅速进入新的稳定步态行走,提出了角度不变能量成型控制策略.研究了欠驱动双足机器人能量匹配条件和能量成型控制器的求解;由于动能相对于旋转变换不具有对称性,通过在能量成型控制中附加一个辅助控制量,实现角度不变控制.仿真结果表明,该算方法可实现仿生控制,既能扩大吸引域,又改善系统的鲁棒性.
- 刘德君田彦涛
- 关键词：双足机器人极限环
- 板球系统自适应解耦滑模控制被引量：20
- 2014年
- 针对非线性板球系统中小球的镇定和跟踪控制问题,提出了一种采用结合系数的自适应解耦模糊滑模控制器设计方法。将板球系统分解成4个子系统,分别对每个子系统定义了滑模面,利用结合系数将滑模面结合,基于Lyapunov稳定性理论,构造了自适应模糊规则来调节滑模结合系数,从而实现了板球系统的稳定控制,并避免了复杂的计算。本文对所提出的控制方法进行了板球系统的仿真实验验证。仿真结果表明,此方法能够较好地实现非线性不确定系统的镇定控制和轨迹跟踪问题。
- 韩京元田彦涛孔英秀张英慧李津淞
- 关键词：自动控制技术板球系统滑模控制轨迹跟踪控制
- 基于能量和角度不变相结合的双足机器人控制被引量：1
- 2011年
- 为了提高欠驱动双足行走机器人被动行走步态的稳定性,扩大极限环收敛域及增强对干扰的抑制力,提出了一种角度不变和能量控制相结合的方法.通过角度不变控制使机器在不同倾斜角度的地面产生稳定步态;通过能量控制方法扩大机器人行走步态极限环的收敛域,并采用一个可调整的非线性函数在线调整能量控制器的增益.通过仿真曲线分析总结了当斜坡角度变化时极限环、步态曲线和能量曲线的变化规律.仿真结果表明,该方法既能扩大极限环的收敛域,又能增加系统对地面斜坡变化的鲁棒性.
- 刘德君田彦涛宫勋
- 关键词：欠驱动双足步行机器人极限环自整定鲁棒性
- 双足欠驱动机器人能量成型控制被引量：4
- 2012年
- 研究欠驱动双足机器人在3D空间稳定行走控制器。建立双足机器人的3D动力学模型,通过构建概循环拉格朗日函数,把欠驱动双足机器人的3D动态系统解耦成前向和侧向部分。针对前向2D欠驱动部分设计势能成型和动能成型控制器,为了求解能量成型控制器,将匹配方程分解成分别与角度和角速度相关的两个子条件,再将非线性偏微分方程变为线性偏微分方程,求解出能量成型控制器对前向行走进行控制,使前向行走获得稳定且具有仿生特点。对侧向部分采用零动态控制,在保证侧向稳定同时,还满足系统的动态解耦条件。对不同步长行走进行仿真试验,仿真结果表明,动态步行收敛于稳定的极限环,步态符合仿生规律,验证了所提出理论的可行性和有效性。
- 刘德君田彦涛张雷
