5、双足机器人与锂电池剩余寿命预测技术解析

双足机器人与锂电池剩余寿命预测技术解析

双足机器人UDE - 基于的鲁棒行走控制

在双足机器人的研究中，为了实现稳定行走和应对各种不确定性，开发了UDE - 基于的FL控制器。
- 动力学方程建立 ：利用拉格朗日函数建立双足机器人系统的动力学方程。将系统能量表达式代入拉格朗日函数，得到方程 (M\ddot{q} + G - F_s(q) = B(q)U) ，其中 (q = [q_1, q_2]^T = [x, y]^T) 是状态变量向量， (M) 、 (G) 、 (F_s) 分别是估计的惯性矩阵、重力向量和弹力， (U) 是控制输入矩阵。
- 控制算法提出 ：实际中双足机器人物理模型难以精确得知，在建立和简化数学模型时，系统的偏差和干扰难以在方程中分析和表达。因此提出UDE - 基于的FL控制器来估计和抵消不确定性。
- 由动力学方程可得 (\ddot{q} = M^{-1}[-G + F_s(q) + B(q)U]) 。假设惯性矩阵 (M) 、重力向量 (G) 和弹力 (F_s(q)) 存在不确定性，即 (M = M’ + M_0) ， (G = G’ + G_0) ， (F_s(q) = F_s’(q) + F_{s0}) ，则精确动力学方程可表示为 (\ddot{q} = M^{-1}[-G’ + F_s’(q) + B(q)U] + d) ，其中 (d) 是未知参数不确定性和外部干扰。
- 控制目标是使关节稳定跟踪有界的期望位置 (q_d) 、速度 (\dot{q}_d) 和加速度 (\ddot{q}_d) 。跟踪误差 (e = q_d - q) ，其导数 (\dot{e} = \dot{q}_d