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公开(公告)号：CN111136633A
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN202010033899.2
申请日：2020-01-13
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明公开了一种针对时变时延下柔性主-从机器人系统的全状态控制方法，在主机器人和从机器人通过网络组成的遥操作系统中，针对主机器人和从机器人分别设计基于位置误差和速度的比例阻尼控制器和基于反步递推技术的全状态反馈控制器；设计高维一致精确差分器实现对虚拟控制器的精确差分；构造李雅普诺夫(Lyapunov)方程，建立系统时滞相关稳定准则，给出控制器参数选取标准，实现柔性主-从机器人系统在时变时延下的全局稳定。针对柔性主-从机器人系统，采用基于反步递推技术以及高维一致精确差分器的全状态反馈控制器，实现了控制系统在全局范围内的位置精确追踪，保证了系统的全局渐近收敛，提高了系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN105319972B
公开(公告)日：2018-06-08
申请号：CN201510846957.2
申请日：2015-11-27
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及遥操作机器人同步控制技术领域，具体公开了一种基于快速终端滑模的遥操作机器人固定时间控制方法包括分别选取主机器人和从机器人组成遥操作系统，并分别测量主机器人和从机器人的系统参数，在线测量主机器人和从机器人的位置信息，并得到主机器人和从机器人的速度信息，设计快速终端滑模面，基于设计的快速终端滑模面，利用主机器人和从机器人的系统参数设计自适应固定时间控制器，利用李雅普诺夫方程给出参数自适应律、控制器参数及滑模面参数与系统收敛时间的关系式，从而根据实际应用对系统收敛时间的要求以及系统参数与系统收敛时间的关系式来确定控制器参数和滑模面参数。本发明弥补了现有遥操作机器人系统控制方法在控制速度和控制精度上的不足。
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公开(公告)号：CN116079728B
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202310058732.5
申请日：2023-01-15
Applicant: 燕山大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种针对机器人系统预设时间力观测器的设计方法，涉及机器人系统控制领域，无需要力传感器，以解决现有传感器造价高，影响系统动态模型等不足。本发明仅依据电机编码器可以得到机器人的关节位置，运用预设时间力观测器估计出机器人实际所受到的力，从而最大程度的替代了力传感器的作用，不需要安装价格昂贵且易损坏的力传感器，且可以按照需要调节力观测器的观测时间，节约了开发成本。
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公开(公告)号：CN112428247A
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN202011039344.5
申请日：2020-09-28
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明公开了一种针对多主‑多从遥操作系统的增强透明性能控制方法，属于网络化非线性遥操作系统控制技术领域，具体为：针对网络化多主‑多从遥操作系统分别测量各个主、从机器人在末端执行器的位置、速度及加速度信息，并测量操作者对主机器人施加的力信息和从机器人与外界环境的接触力信息；针对多个主机器人基于接收到的从机器人力信息和操作者输入的力信息分别设计导纳理想轨迹生成器；针对多个从机器人基于从机器人本身与环境作用的力信息及接收到的主机器人的位置信息分别设计导纳理想轨迹生成器；分别针对各个主机器人和从机器人定义同步误差变量，并设计神经网络控制器；选取李雅普诺夫函数给出多主‑多从遥操作系统渐渐稳定的充分条件。
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公开(公告)号：CN108227497B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201810027682.3
申请日：2018-01-11
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑系统性能受限下网络化遥操作系统的控制方法，具体为：网络通信时延下基于非线性网络化遥操作系统模型定义主、从位置同步误差受限变量；基于定义的误差变量以及神经网络设计遥操作系统自适应神经网络控制策略；利用李亚普诺夫方程给出神经网络以及参数自适应调节律，保证主从同步误差趋近收敛于零的同时满足所设定的性能要求。本发明方法通过在遥操作系统性能受限下的稳定运行，保证了系统的安全性，解决了现有遥操作控制策略下系统收敛速度慢且精度低的问题，克服了系统模型不确定以及外界干扰对系统性能的影响，并提高了系统的暂、稳态性能以及抗干扰性能。同时本发明简化了控制器设计过程，使其更利于实际应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108646569B
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201810747200.1
申请日：2018-07-09
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种离散时间状态下的遥操作系统的控制方法，包括以下步骤：建立n维离散时间状态下的遥操作系统模型；基于所建立的系统模型，建立扩张状态观测器对系统中的总干扰进行估计和补偿；网络通信时延下定义主、从机器人位置同步误差，并设计带有输入时延的离散滑模控制方法；最后基于李雅普诺夫理论给出遥操作系统的稳定性条件，保证遥操作系统的稳定性和同步性。本发明考虑离散时间状态下的遥操作系统的控制方法设计，相比于连续时间状态下的遥操作系统，在控制器设计阶段就考虑了离散的系统状态，避免了控制器设计后的离散误差，其更适用于实际的工作环境下，因此应用更加的灵活。
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公开(公告)号：CN106647281B
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201710036661.3
申请日：2017-01-18
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于终端滑模的遥操作系统干扰有限时间补偿方法，包括分别选取主机器人和从机器人组成遥操作系统，并分别测量主机器人和从机器人的系统参数，在线测量主机器人和从机器人的关机位置信息，并利用鲁棒精确差分器得到主机器人和从机器人的关节速度信息，设计基于终端滑模的有限时间干扰观测器，并反馈至主机器人和从机器人的控制器设计中，利用李雅普诺夫方程给出干扰观测器参数取值范围。本发明解决了现有干扰观测器观测速度慢且能力有限的问题，克服了参数不确定性和未知干扰对遥操作系统的影响，提高了系统的抗干扰性能。简化了控制器设计,更利于在工程实际中应用。
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公开(公告)号：CN110000788A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910309534.5
申请日：2019-04-17
Applicant: 燕山大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种用于远程操作系统的有限时间容错控制方法，具体为：针对带有执行器故障的远程操作系统，根据测量的主、从机器人的参数，得到标称系统；基于标称系统中主、从机器人位置和速度信息，针对主、从机器人分别设计有限时间，用于在线估计主、从机器人的执行器故障及系统不确定信息；基于测量的关节位置和速度信息，设计终端滑模面；基于终端滑模面、执行器故障及系统不确定估计信息，设计有限时间控制策略；利用李雅普诺夫方程建立系统收敛速度与控制器参数关系。本发明通过对执行器故障和系统不确定的有限时间在线精确估计，从而在控制器设计中成功实现了执行器故障和系统不确定对系统影响的补偿，保证了闭环远程操作系统的稳定运行。
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公开(公告)号：CN109828468A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910158950.X
申请日：2019-03-04
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种针对磁滞非线性机器人系统的控制方法，属于机器人系统控制领域。选取带有P-I磁滞非线性的机器人作为研究对象，测量机器人的系统参数以及机器人的关节位置信息和关节速度信息，通过引入性能函数将原机器人的约束跟踪控制问题转化为无约束的镇定问题，并利用自适应控制调节磁滞非线性中存在的未知参数，设计出自适应预定性能反步控制策略。本发明不仅能优化系统的瞬态性能，提高收敛速度，还能保证系统的稳态性能，提高控制精度；同时，利用自适应参数调解律估计磁滞非线性中的未知参数，能有效解决磁滞非线性带来的系统震荡和系统不稳定等问题，从而提高系统工作性能。
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公开(公告)号：CN108803331A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810637856.8
申请日：2018-06-20
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开了一种针对非对称时变时延下双边遥操作系统的自适应预定性能控制方法，其内容包括：通过引入辅助中间变量将遥操作系统拆分为两个子系统，并将带有时变时延的系统状态仅置于第两个子系统中；针对第一子系统基于反步递推方法设计自适应有预定性能策略，保证第一子系统的同步误差在渐近收敛的同时满足预设的暂稳态性能；针对第二子系统设计预定性能控制策略，并利用多维小增益定理建立系统性能参数、控制器参数、时延导数上界与系统稳定性的关系。本发明通过设计不依赖不对称时变时延精确信息的自适应预定性能控制方法，在保证主从机器人之间同步误差渐近收敛的同时满足预设的暂稳态性能，因此在实际中具有较高的应用价值。
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