程靖
- 作品数：11 被引量：48H指数：4
- 供职机构：福州大学机械工程及自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术经济管理更多>>
- 基于时延估计的柔性空间机械臂容错控制及振动主动抑制
- 讨论了具有未知参数的柔性空间机械臂在发生电机故障时的动力学建模、运动容错控制算法以及柔性臂的振动主动抑制问题。利用Lagrange第二类动力学方程建立了系统在发生故障时的动力学模型。并利用奇异摄动法，将原系统分解为代表刚...
- 郭天程靖陈力
- 关键词：柔性空间机械臂时延估计容错控制
- 闭链双臂空间机器人动力学建模及力矩受限情况下载荷运动自适应控制被引量：8
- 2017年
- 讨论了在输入受限的情况下,漂浮基双臂空间机器人抓持负载后转移目标过程中的建模与自适应控制问题。利用拉格朗日第二类方程建立了开链空间机器人系统动力学模型,之后结合闭链系统的闭环约束条件,获得了闭链双臂空间机器人系统的动力学方程。在这个基础上,考虑到双臂空间机器人及负载存在参数不确定,系统存在外部扰动及输入力矩有限的情况,设计了自适应控制方案,以完成对载荷位置和姿态运动的精确控制。由带饱和函数的控制律限制输入力矩,采用自适应控制器逼近系统的不确定度。方案中利用高精度滤波器估计系统速度及角速度,从而仅需测量其位置信息。通过Lyapunov方法证明了系统的稳定性。最后通过数值仿真实验模拟了平面双臂空间机器人转移目标过程,并证实了上述控制方案的有效性。
- 程靖陈力
- 关键词：自适应控制
- 驱动力矩受限情况下空间机器人捕获目标过程自适应PID输出反馈控制
- 随着在轨技术快速发展，空间机器人将承担越来越多的服务任务。其在轨服务的任务主要包括：碎片清理、燃料补给和故障维修等。空间机器人在完成空间作业操作前需要捕获目标，机械臂末端将不可避免受到接触碰撞。
- 程靖陈力
- 关键词：空间机器人自适应PID控制
- 空间机器人捕获目标过程冲击效应分析及自适应模糊H∞控制
- 程靖陈力
- 漂浮基空间机器人捕获卫星过程冲击动力学建模及基于非线性滤波器的镇定运动控制被引量：3
- 2016年
- 研究了空间机器人系统捕获目标卫星时发生碰撞的冲击效应及之后的稳定控制问题。首先利用拉格朗日第二类方程建立了空间机器人系统的动力学模型,目标物的动力学方程则通过牛顿欧拉法获得。其次利用运动几何关系及动量守恒原理,分析了碰撞冲击对系统的影响。对于两者接触后形成失稳的联合体系统,设计了输出反馈控制方案,以完成稳定控制。同时,考虑到空间机器人输入力矩有限的条件,运用带饱和函数的控制率将控制力矩限制在一定范围内。该方案利用非线性滤波器估测机械臂关节的速度,使其在控制过程中仅需测量系统位置信息。最后,通过李雅普诺夫判据证明了系统的稳定性。数值仿真实验模拟了碰撞冲击效应,并验证了上述控制方案的有效性。
- 程靖陈力
- 关键词：空间机器人
- 不确定空间机器人自适应模糊H_∞控制被引量：6
- 2015年
- 针对参数不确定及具有外部扰动情况下,载体位置不控、姿态受控的漂浮基空间机器人系统的自适应控制问题,结合系统动量守恒定律,采用拉格朗日第二类方程并建立了完全能控形式的刚性系统动力学方程。为了使系统具有抗扰动能力,将模糊逻辑系统与H_∞控制有机结合,提出了自适应模糊H_∞控制方案,用模糊逻辑系统逼近系统的未知参数部分与并设计了一个H_∞鲁棒控制项用于消除逼近误差,根据Lyapunov方法给出了学习自适应律与H_∞跟踪特性的证明。最后,计算机数值仿真结果表明所提出的控制方案具有可行性。
- 程靖陈力
- 关键词：空间机器人模糊逻辑系统H∞控制
- 双臂空间机器人转移目标过程输出反馈控制
- 讨论双臂空间机器人在轨操作时完成目标转移任务的闭环联合体系统控制问题.仿真实验结果验证了上述方案的有效性.
- 程靖陈力
- 柔性空间机械臂捕获卫星后梯度下降自校正控制被引量：3
- 2018年
- 全柔性空间机械臂捕获卫星后会产生柔性振动,同时导致系统处于不稳定状态。本文针对不稳定的混合体系统,提出了基于混合轨迹的自校正控制算法,以完成镇定运动控制。该方案利用梯度下降法思想,设计了参数的自适应律,实时调节PID控制器控制参数。根据李雅普诺夫函数,设计了监督控制器以保证控制系统的稳定性,使其具有H∞跟踪特性。之后,基于虚拟力概念生成混合轨迹,用于实现关节运动及柔性振动抑制的一体化控制。最后,通过数值仿真实验证明了上述控制方案的有效性。
- 程靖陈力
- 关键词：自校正PID控制
- 双臂空间机器人捕获航天器后的镇定运动分块滑模自适应神经网络控制被引量：4
- 2017年
- 讨论了双臂空间机器人捕获航天器后闭链混合体系统姿态和关节的受扰运动镇定控制及双臂协调操作问题。根据冲量定理及闭环约束条件,分析了双臂空间机器人捕获操作结束后受到的冲击效应,建立了闭链混合体系统动力学方程。以此为基础,针对星载计算机运算能力有限的问题,基于神经网络控制理论设计了分块滑模自适应控制方案。将混合体系统动力学方程考虑为多个非线性关联子系统的集合,因此可同时并行地利用神经网络来分别逼近各子系统未知动力学模型,即通过并行处理来提高计算效率。设计了自适应滑模控制器来抵消交联项及神经网络逼近误差的影响。为了保证各臂杆的协同操作,基于最小权值范数法分配了各臂关节控制力矩。通过系统数值仿真验证了所提控制方案的有效性。
- 程靖陈力
- 关键词：双臂空间机器人
- 空间机器人双臂捕获卫星力学分析及镇定控制被引量：25
- 2016年
- 随着航天技术的发展,空间机器人要求具有对非合作卫星的在轨捕获能力.双臂空间机器人与单臂空间机器人相比在这方面显然更具有优势.然而由于太空环境的复杂性,使得空间机器人双臂捕获非合作卫星操作过程的动力学与控制问题表现出下述特点:非完整动力学约束,动量、动量矩与能量传递变化,捕获前后结构开、闭环变拓扑,与闭环接触几何、运动学约束多者共存.因此空间机器人双臂捕获卫星技术相关动力学与控制问题变得极其复杂.为此,讨论了双臂空间机器人捕获自旋卫星过程的动力学演化模拟,以及捕获操作后其不稳定闭链混合体系统的镇定控制问题.首先,利用拉格朗日第二类方程建立了捕获操作前双臂空间机器人的开环系统动力学模型,利用牛顿-欧拉法建立了目标卫星的系统动力学模型;在此基础上基于动量守恒定律、力的传递规律,经过积分与简化处理分析、求解了双臂空间机器人捕获目标卫星后受到的碰撞冲击效应,给出了合适的捕获操作策略.根据闭链系统的闭环约束几何及运动学关系获得了闭合链约束方程,推导了捕获操作后闭链混合体系统的动力学方程.最后基于该动力学方程针对捕获操作结束后失稳的闭链混合体系统,设计了镇定运动模糊H∞控制方案.提出的方案利用模糊逻辑环节克服参数不确定影响,由H∞鲁棒控制项消除逼近误差来保证系统控制精度;通过最小权值范数法分配各臂关节力矩,以保证两臂协同操作.李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的全局稳定性.最后通过数值仿真实验模拟、分析了碰撞冲击响应,并验证了上述镇定运动控制方案的有效性.
- 程靖陈力
- 关键词：双臂空间机器人动力学演化
