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一種復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法

文檔序號:41767535發布日期:2025-04-29 18:37閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,包括:

2.根據權利要求1所述的復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,所述建立水下游動機械臂的運動學與動力學模型的過程包括,

3.根據權利要求2所述的復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,計算水下游動機械臂的連桿在所述世界坐標系上的位姿的過程包括,

4.根據權利要求1所述的復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,將所述運動學與動力學模型解耦為雙積分線性化動力學模型的過程包括,

5.根據權利要求4所述的復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,所述狀態變量包括位置向量以及速度向量。

6.根據權利要求1所述的復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,所述設計內層廣義超螺旋自適應滑模控制器的過程包括,

7.根據權利要求1所述的復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,所述基于所述雙積分線性化動力學模型確定模型預測控制器的過程包括,

8.根據權利要求1所述的復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,所述模型預測控制器產生的是偽控制指令,需實時更新約束條件。

9.根據權利要求8所述的復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,所述約束條件包括系統廣義慣性矩陣、水下機器人推進器的配置和機械參數計算出的廣義力的極限值、水下機器人推進器的配置和機械參數計算出的力矩的極限值、滑??刂破鞯妮敵鲆约澳P皖A測控制器的輸出。

10.根據權利要求1所述的復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,其特征在于,所述設計帶有懲罰函數的序列二次規劃推力分配算法的過程包括,


技術總結
本發明涉及機械臂鎮定控制領域,尤其涉及一種復雜環境下水下游動機械臂鎮定控制及推力分配方法,本發明建立水下游動機械臂的運動學模型和動力學模型,并將所述運動學與動力學模型解耦為雙積分線性化模型;設計內層廣義超螺旋自適應滑??刂破鳎匝a償模型線性化帶來的誤差及外部擾動,基于所述雙積分線性化動力學模型確定模型預測控制器;基于所述控制器的輸出,設計帶有懲罰函數的序列二次規劃推力分配算法,計算水下游動機械臂各個推進器的推力。本發明能夠有效應對水下游動機械臂在懸停鎮定和推進器死區等方面的控制挑戰,適用于眾多具有強耦合非線性特征的系統以及存在死區或物理約束的運動控制系統,提高了機械臂在復雜環境中的精準控制。

技術研發人員:任超,崔特
受保護的技術使用者:天津大學
技術研發日:
技術公布日:2025/4/28
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