4、机器人系统的故障诊断与容错控制

机器人系统的故障诊断与容错控制

1. 引言

在机器人系统中,故障诊断和容错控制至关重要。本文将介绍一种针对无人四旋翼直升机的主动容错控制(FTC)策略,该策略结合了自适应滑模控制(SMC)和循环神经网络(RNN),以实现对执行器故障的精确估计和有效容错。

2. 问题描述

考虑一个具有模型不确定性和干扰的积分链非线性仿射系统,受到执行器故障的影响,其动态方程如下:
(\dot{x}_1(t) = x_2(t))
(\dot{x}_2(t) = F(x(t)) + G_BB_uL_c(t)u(t) + d(t))
(y(t) = Cx(t) + w(t))
其中,(x(t) = [x_1(t), x_2(t)] \in R^n) 是状态向量,(y(t) \in R^q) 是系统输出向量,(u(t) \in R^m) 是控制输入向量,(B_u \in R^{p \times m}) 是控制有效性矩阵,(C \in R^{q \times n}),(G_B \in R^{p \times p})。向量 (F(x(t)) \in R^p) 是包含模型不确定性的非线性函数,这些不确定性的边界事先未知。(d(t) \in R^p) 表示未知但有界的干扰和噪声,即 (|d(t)| \leq D_d),(w(t) \in R^q) 表示传感器建模不确定性和噪声。(L_c(t) = I_m - L_f(t)) 表示执行器的剩余有用水平。

为了简化表达,后续章节中省略时间符号 (t),例如 (x(t)) 表示为 (x)。

3. 自适应滑模控制

为了便于状态反馈控制设计,将系统状态定义为 (x =

相关推荐

25、机器人系统故障诊断与容错控制及过驱动飞行器输入重构架构

本文探讨了机器人系统故障诊断与容错控制技术,重点介绍了基于线性参数变化(LPV)模型的过驱动飞行器输入重构架构。通过零空间计算方法,实现系统在执行器故障下的动态输入重新配置,保障控制性能与系统稳定性。文章涵盖了从理论建模、零空间生成器构造到实际应用案例(如电动汽车轨迹跟踪与B-1枪骑兵飞机容错控制)的完整流程,并分析了不同场景下的应用效果。同时,讨论了系统不确定性、实时性要求和硬件实现等实际因素,展望了智能化、集成化和协同化的发展趋势,为未来交通与航空系统的可靠性提升提供了技术支持。

vulkan6gpu的博客 98

56、基于非线性自适应观测器的多轮移动机器人故障诊断与容错控制

本文探讨了基于非线性自适应观测器的多连接两轮驱动(2WD)移动机器人系统的故障诊断与容错控制方法。通过建立系统状态空间模型,设计非线性自适应观测器实现对状态变量和执行器故障(包括乘法与加法故障)的联合估计,并将其应用于容错控制律中,提升了系统在严重故障下的轨迹跟踪能力与稳定性。文章分别对两个和三个连接的机器人系统进行了MATLAB/SIMULINK仿真,结果表明该方法具有良好的状态估计精度、故障收敛性和鲁棒性。同时总结了该方法在无需全状态测量、支持多故障估计和通用性方面的优势,并提出了未来在实验验证、鲁棒性

rainy的博客 66

17、移动机械臂团队的分布式故障诊断与容错控制策略

本文系统阐述了移动机械臂团队的分布式故障诊断与容错控制策略,涵盖理论基础、通信假设、观测器-控制器设计、集体状态估计及残差分析等内容。基于拉普拉斯矩阵特性与强连通图结构,提出利用分布式观测器生成残差进行故障检测与隔离的方法,并讨论了增益参数选择、初始状态估计与通信可靠性等实际应用问题。进一步提出了自适应阈值调整、多传感器融合与智能决策机制等优化方向,结合仿真与实验验证策略的有效性,为多机器人系统的可靠运行提供了理论支持与实践指导。

vulkan6gpu的博客 88

28、机器人系统的数据驱动容错控制:Youla参数化与强化学习辅助方法

本文探讨了基于数据驱动的机器人系统容错控制方法,结合Youla参数化理论与强化学习技术,提出了一种高效稳定的控制框架。首先通过状态空间模型描述系统动态,并利用互质分解和观测器实现故障检测与残差生成。基于Youla参数化,所有稳定控制器被统一表达,支持即插即用式性能增强模块设计。进一步引入强化学习,通过合理设计奖励函数,在线优化鲁棒性控制器,确保闭环系统在故障和干扰下的稳定性与性能。整体方案实现了无需精确模型的自适应容错控制,适用于复杂工业环境中的机器人系统。

vulkan6gpu的博客 92

55、两轮 n 连杆机器人的故障诊断与容错控制解析

本文深入解析了两轮n连杆机器人的故障诊断与容错控制方法,涵盖故障估计、运动学与动力学控制器设计及其推广应用。通过链式运动学模型变换和反步法递归技术实现精确轨迹跟踪,结合非线性自适应观测器对未知参数进行估计,提升系统在乘法与加法故障下的稳定性。文章还分析了最小执行器数量限制对容错能力的影响,并展示了该方法在物流机器人中的应用案例,最后展望了多传感器融合、智能算法和网络安全等未来研究方向。

rainy的博客 78

PLSQL 14.0.6 下载使用教程

众所周知,PLSQL 只是一个oracle第三方开发测试工具,它依赖oracle 客户端搭配使用,但是oracle 客户端有2G,相当庞大,不建议安装。所以我们如果下载安装好PLSQL,再下载好轻量级的支持远程链接的oracle客户端,这样搭配使用可以的话就最好了,答案是可以的。 第一步: PLSQL 下载与安装 PLSQL 14.0.6 下载地址 : https://www.allroundautomations.com/registered-plsqldev/ 下载下来,除了安装路径更改一下,

qq976511508的博客 2134

CANoe/CANalyzer新手必看:从零配置到报文分析的完整流程(附B站官方教程实操)

本文为CANoe/CANalyzer新手提供从零配置到报文分析的完整流程指南,涵盖硬件连接、工程配置、报文捕获及信号级分析等关键步骤。通过详细的实操案例和B站官方教程,帮助工程师快速掌握汽车电子总线分析工具的核心应用,提升诊断效率与通信系统理解。

y7z8a的博客 771

STM32开发实战--解决STM32CubeMX生成代码时钟初始化卡死问题

本文详细分析了STM32CubeMX生成代码在时钟初始化阶段卡死的问题,提供了多种解决方案,包括简单修改和稳健的等待机制。通过深入探讨HAL库的时钟初始化陷阱及硬件层面的根本原因,帮助开发者快速定位并解决STM32开发中的常见问题。

weixin_26965807的博客 439

从‘包饺子’到‘包络线’:一个生活化比喻讲透长期与短期成本决策

本文通过饺子馆经营的生活化比喻,深入浅出地解析了长期与短期成本决策的核心逻辑。从调整人力(可变成本)到扩建厨房(固定成本),揭示了包络线理论在商业决策中的实际应用,帮助企业主在规模经济与成本控制间找到平衡点。

weixin_32006655的博客 338

从零开始安装 Windows 11 和 Ubuntu 22.04 双系统

本文详解Windows与Ubuntu 22.04双系统安装流程:需提前确认BIOS模式(UEFI/GPT或Legacy/MBR),关闭BitLocker加密、设备加密及快速启动;推荐Rufus/Ventoy制作启动盘。安装时需规划分区方案(建议单独划分EFI系统分区),注意引导器安装位置选择。双系统启动通过BIOS引导顺序管理,安装后需同步Windows与Linux系统时间。教程适配主流UEFI+GPT设备,强调操作前数据备份及Windows更新策略调整,避免兼容性问题。

萑澈的博客 3765

解释多智能体强化学习(Multi-Agent Reinforcement Learning)(面试题200合集,中频、重要)

多智能体强化学习通过扩展传统强化学习框架,研究多个智能体在动态、交互环境中的策略优化问题。它既有理论上的挑战(如非平稳性和均衡求解),也有广泛的实际应用前景。数学上,它依赖马尔可夫博弈模型,核心是设计算法让智能体在合作或竞争中达到最优。

qq_38334677的博客 990

Statistics and Machine Learning Toolbox

Statistics and Machine Learning Toolbox(带书签),MATLAB统计学习工具

STM32F407中文手册

STM32f407中文手册 本参考手册面向应用开发人员,提供有关使用 STM32F405xx/07xx、STM32F415xx/17xx、 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 微控制器存储器与外设的完整信息。STM32F405xx/07xx、STM32F415xx/17xx、STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 构成一个微 控制器系列,各产品具有不同的存储器大小、封装和外设。有关订购信息以及器件的机械与电气特性,请参见数据手册。有关 ARM Cortex™-M4F 内核的信息,请参见《Cortex™-M4F 技术参考手册》。

ET2012新版免狗免安装绿色软件

ET2012新版免狗免安祖昂绿色软件。,新界面,新视觉,

老版QQ原生表情gif动态

这是老版的QQ表情,不过全是动态的的,Windows照片查看器是不会动的,可以右击用浏览器打开查看,再说一遍是老版的,只是分享给宁愿用老版也要动态的人。

上一篇: 37、网络设备、连接配置与时间同步及主机名解析
下一篇: 29、体育、健康与网络心理学:从可穿戴设备到在线职场的变革
寂静夜空35
博客等级 码龄3年 59粉丝 1797原创
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符  | 博主筛选后可见
 
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付:10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值