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一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法、設備及存儲介質(zhì)

文檔序號:40609520發(fā)布日期:2025-01-07 20:51閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟,

2.根據(jù)權利要求1所述一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法,其特征在于,所述步驟1具體為,根據(jù)水下雙臂同步控制過程中的耦合作用,忽略水下環(huán)境不確定擾動與模型不確定項,得到水下雙臂系統(tǒng)的耦合動力學模型如下式所示:

3.根據(jù)權利要求1所述一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法,其特征在于,所述步驟2具體為,定義機械臂關節(jié)角度跟蹤誤差和關節(jié)角速度跟蹤誤差如下式所示:

4.根據(jù)權利要求3所述一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法,其特征在于,對步驟1的系統(tǒng)動力學模型進行線性化和離散化處理,得到水下雙臂系統(tǒng)的離散時間線性化狀態(tài)方程如下式所示:

5.根據(jù)權利要求4所述一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法,其特征在于,根據(jù)水下雙臂系統(tǒng)的離散時間線性化狀態(tài)方程設計狀態(tài)預測器如下式所示:

6.根據(jù)權利要求5所述一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法,其特征在于,構造二次規(guī)劃問題如下式所示:

7.根據(jù)權利要求2所述一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法,其特征在于,所述步驟3在步驟1中得到的系統(tǒng)動力學模型引入擾動項如下式所示:

8.根據(jù)權利要求7所述一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法,其特征在于,定義觀察誤差的狀態(tài)變量,擾動觀測器轉化成下式所示:

9.一種計算機設備,其特征在于,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時,實現(xiàn)如權利要求1-8中任一所述的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì),其特征在于,所述計算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權利要求1-8中任一所述的方法。


技術總結
本發(fā)明屬于水下機械臂控制技術領域,具體涉及一種基于交叉耦合策略的水下雙臂同步預測控制方法、設備及存儲介質(zhì)。步驟1:基于拉格朗日能量法建立水下雙臂系統(tǒng)的耦合動力學模型;步驟2:基于步驟1的耦合動力學模型、交叉耦合策略和模型預測控制,設計水下雙臂系統(tǒng)的同步預測控制器;步驟3:基于步驟2的同步預測控制器,設計擾動觀測器對擾動進行估計并將其補償?shù)较到y(tǒng)控制輸入,實現(xiàn)水下雙臂系統(tǒng)同步預測控制,增強了水下雙臂同步控制系統(tǒng)對外界干擾的魯棒性。本發(fā)明用以解決現(xiàn)有技術中處理約束的方式不夠直觀,適用性較差,且沒有考慮水下環(huán)境不確定性對水下雙臂同步控制的影響的問題。

技術研發(fā)人員:湯奇榮,侯天平,余敏,汪遠翔,張文凱,劉浩煜,葉顥
受保護的技術使用者:同濟大學
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/1/6
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