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平面欠驱动机器人Acrobot的位置控制策略

罗亦彪  赖旭芝  吴敏  
【摘要】:针对第一关节为被动的平面欠驱动机器人Acrobot,提出一种位置控制策略实现机器人从任意初始位置到目标位置的控制.首先,分析平面Acrobot在任意平衡点的线性近似模型,当系统的角度之间和角速度之间分别满足一定比例关系时,针对某连杆设计控制规律实现其位置控制目标的同时,就能实现另一连杆的位置控制;然后,基于这种运动特性,将平面Acrobot的运动控制分为两个阶段;在第一阶段,构造一个Lyapunov函数来设计控制规律,使系统状态满足上述比例关系;在第二阶段,利用某一连杆状态构造另一个Lyapunov函数来设计控制规律,实现该连杆的位置控制,并在系统状态之间的耦合作用下,最终实现机器人的位置控制目标;最后,仿真结果验证了所提控制策略的有效性.

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