一种基于深度网络的人体下肢步态相位估计方法

    公开(公告)号:CN116115217B

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202310039836.1

    申请日:2023-01-13

    Abstract: 本发明公开一种基于深度网络的人体下肢步态相位估计方法,应用于外骨骼机器人领域,针对现有技术无法体现不同步态相位下人体的运动状态与人机耦合特性所存在得较大差异的问题;本发明通过惯性测量单元和足底力测量鞋采集不同体型下的健康人体在不同步频下的步态运动下的下肢双腿双关节实时角度、角速度和角加速度信息以及足底力信息,构建训练与测试数据集;根据所构建的数据集对深度神经网络进行训练,从而根据训练完成的深度神经网络实时估计当前人机耦合系统的步态相位。

    基于非线性干扰观测器的下肢外骨骼模糊自适应控制方法

    公开(公告)号:CN116125817A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310232204.7

    申请日:2023-03-13

    Abstract: 本发明公开一种基于非线性干扰观测器的下肢外骨骼模糊自适应控制方法,应用于外骨骼机器人领域;由于外骨骼机器人动力学参数很难得到精确数值,并且在控制外骨骼过程中所存在的外部干扰很难进行估计,为了解决上述问题,使外骨骼能够更好地跟踪设定轨迹,因此采用模糊系统对动力学未知参数进行估计,并采用非线性干扰观测器去估计集总项干扰,补偿不确定性干扰项的影响。本发明所采用的控制器用于对外骨骼装置进行电机驱动,能有效地提高外骨骼装置的响应能力和跟踪精度。

    基于反馈线性化的多电液伺服系统分布式协同控制方法

    公开(公告)号:CN115388055A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202211010285.8

    申请日:2022-08-23

    Abstract: 本发明公开一种基于反馈线性化的多电液伺服系统分布式协同控制方法,应用于液压控制领域,针对现有技术缺少考虑通信时延情况下的分布式电液伺服执行器同步控制的问题;本发明通过建立多个电液伺服执行器仿射非线性模型并进行线性化处理,实时获取电液伺服系统的反馈数据,设计分布式一致性协议,采用扰动观测器对系统未知外负载干扰进行估计,计算系统稳定的线性矩阵不等式(LMI)条件,根据分布式一致性控制律对电液伺服机构实时进行驱动;实现了多个电液伺服执行器分布式一致性协同控制,提高多个电液伺服系统的跟踪协调能力。

    一种基于有向图的多机械臂系统分布式固定时间一致跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN116968032A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202311111574.1

    申请日:2023-08-30

    Abstract: 发明名称:一种基于有向图的多机械臂系统分布式固定时间一致跟踪控制方法摘要:本发明提供了一种基于有向图的多机械臂系统分布式固定时间一致跟踪控制方法。随着机械臂在工业领域的发展,多机械臂的协同是未来的趋势,协同控制算法对于多机械臂系统完成协同任务相当重要。本发明基于反步技术,通过有向图描述子系统之间的通信,并利用径向基函数神经网络(radial‑basis‑function neural network,RBFNNs)逼近未知的非线性特性;其次,针对实际运用中可能存在的网络拥塞问题,设计事件触发机制来减小控制信号的更新频率,以此缓解通信压力;再次,基于固定时间稳定理论,构建分布式事件触发一致跟踪控制器。理论证明跟踪误差可以在一个与系统初始状态无关的时间内收敛至原点附近。仿真实验表明,系统快速稳定,所有的跟随者机械臂一致的跟踪领导者的输出轨迹。

    一种多电液伺服执行器在通信时延下的分布协同控制方法

    公开(公告)号:CN115388054A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202211010284.3

    申请日:2022-08-23

    Abstract: 本发明公开一种多电液伺服执行器在通信时延下的分布协同控制方法,应用于液压控制领域,针对现有技术缺少考虑通信时延情况下的分布式电液伺服执行器同步控制的问题,本发明通过建立分布式电液伺服执行器非线性模型,实时采集电液伺服系统的反馈数据,设计期望轨迹的观测器,采用滑模扰动观测器对系统未知外负载扰动以及本身模型的参数不确定性进行估计,设计并计算令系统稳定的反步控制律,根据一致性控制律对分布式电液伺服机构实时进行驱动;实现通信时延下含有未知负载干扰以及参数不确定性的多个电液伺服执行器的协同控制,并提高多电液伺服控制系统的协同控制性能。

    基于动态运动基元的下肢外骨骼三环控制方法

    公开(公告)号:CN116423517A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310495970.2

    申请日:2023-05-05

    Abstract: 本发明公开一种基于动态运动基元的下肢外骨骼三环控制方法,应用于外骨骼机器人领域,针对现有的外骨骼人机耦合的柔顺性较差的问题,本发明根据穿戴者的身体特征参数,从步态轨迹库中选取一条相对合理的步态轨迹作为DMP的初始训练轨迹,DMP的输出轨迹作为导纳控制环的输入轨迹,导纳控制环的输出轨迹为参考轨迹,作为内环位置控制器的跟踪目标。在内环位置控制器设计时需要考虑人机耦合模型的建立。经过位置控制器输出的外骨骼实际轨迹作为下一轮训练的DMP输入轨迹,周而复始,完成外骨骼的闭环主动控制,控制目标是希望人机耦合作用尽可能的小,完成人主机辅的工作任务。

    一种多电液伺服执行器在通信时延下的分布协同控制方法

    公开(公告)号:CN115388054B

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202211010284.3

    申请日:2022-08-23

    Abstract: 本发明公开一种多电液伺服执行器在通信时延下的分布协同控制方法,应用于液压控制领域,针对现有技术缺少考虑通信时延情况下的分布式电液伺服执行器同步控制的问题,本发明通过建立分布式电液伺服执行器非线性模型,实时采集电液伺服系统的反馈数据,设计期望轨迹的观测器,采用滑模扰动观测器对系统未知外负载扰动以及本身模型的参数不确定性进行估计,设计并计算令系统稳定的反步控制律,根据一致性控制律对分布式电液伺服机构实时进行驱动;实现通信时延下含有未知负载干扰以及参数不确定性的多个电液伺服执行器的协同控制,并提高多电液伺服控制系统的协同控制性能。

    一种具有模型不确定性电液伺服系统的自适应神经网络固定时间控制方法

    公开(公告)号:CN119781281A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202411223147.7

    申请日:2024-09-03

    Abstract: 本发明公开了一种具有模型不确定性电液伺服系统的自适应神经网络固定时间控制方法,相关步骤为:对电液伺服进行建模,得到状态方程;定义电液伺服系统阀响应位置的一致性跟踪误差z1,并设计第一个虚拟控制律α1;定义电液伺服系统阀响应速度的一致性跟踪误差z2,设计第二个虚拟律α2和自适应律#imgabs0#定义电液伺服系统阀所受压力的一致性跟踪误差z3,设计最终实际控制律u和自适应律#imgabs1#基于Matlab/Simulink仿真平台和电液伺服实验平台,对算法进行实验。本发明提出了一种电液伺服系统的自适应神经网络固定时间控制,提高了液压系统在液压模型不确定情况下的快速收敛性能和稳态精度。通过严格的理论推导,证明了电液伺服系统在不同的系统初始状态下,具有实际的固定时间稳定性,使得所有系统状态误差在固定时间内收敛到零附近,与电液伺服系统的初始条件无关。最后,仿真和实验结果验证了该控制方法的有效性。

    基于反馈线性化的多电液伺服系统分布式协同控制方法

    公开(公告)号:CN115388055B

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202211010285.8

    申请日:2022-08-23

    Abstract: 本发明公开一种基于反馈线性化的多电液伺服系统分布式协同控制方法,应用于液压控制领域,针对现有技术缺少考虑通信时延情况下的分布式电液伺服执行器同步控制的问题;本发明通过建立多个电液伺服执行器仿射非线性模型并进行线性化处理,实时获取电液伺服系统的反馈数据,设计分布式一致性协议,采用扰动观测器对系统未知外负载干扰进行估计,计算系统稳定的线性矩阵不等式(LMI)条件,根据分布式一致性控制律对电液伺服机构实时进行驱动;实现了多个电液伺服执行器分布式一致性协同控制,提高多个电液伺服系统的跟踪协调能力。

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