Манипуляторы на Китайской космической станции получат новый способ управления

Манипулятор китайской космической станции играет огромную роль для решения ключевых задач: от ежедневного обслуживания до транспозиционной стыковки. Необходимыми условиями для успешного решения этих задач являются высокая точность и динамические характеристики манипулятора, которые часто могут быть обеспечены средствами управления, разработанными на основе динамической модели. В исследовательской статье, недавно опубликованной в журнале «Космос: наука и технологии», доктор Ли из Государственной ключевой лаборатории управления и контроля сложных систем предложил новую рекурсивную реализацию составного адаптивного управления для роботов-манипуляторов.

Доктор Ли в своем исследовании обратился к составному адаптивному контроллеру. Адаптивное управление может обеспечить сходимость следящего управления, даже если система имеет неопределенные или медленно меняющиеся параметры.

Эту схему можно разделить на два класса, называемых прямой адаптацией и косвенной адаптацией в соответствии с сигналом, который управляет законом обновления параметра. В первой категории обновление параметра обусловлено ошибками отслеживания. В то время как во второй параметры изменяются в соответствии с ошибками прогнозирования, обычно отфильтрованными крутящими моментами в суставах.

Адаптивное управление, основанное на ошибках отслеживания, обычно может гарантировать глобальную конвергенцию отслеживания; однако сходимость оцениваемых параметров имеет более жесткие условия. Для сравнения, косвенное адаптивное управление имеет более высокую скорость сходимости параметров, но, как правило, трудно добиться стабильности ошибок отслеживания.

Составной адаптивный контроллер обладает преимуществами обоих, в которых адаптация параметров управляется как ошибками отслеживания, так и ошибками прогнозирования. Однако вычислительная сложность этих адаптивных методов управления является основным ограничением для практических роботов-манипуляторов, особенно для тех случаев, когда требуется высокая степень свободы.

Чтобы решить вышеупомянутые трудности, доктор Ли переписал уравнение Ньютона-Эйлера, используя форму общих матриц из классического рекурсивного алгоритма Ньютона-Эйлера. Затем ученый разработал рекурсивный составной метод адаптивного управления и проверил устойчивость предложенного метода путем выбора соответствующей функции Ляпунова. Вычислительная сложность предлагаемой рекурсивной составной адаптации намного меньше, чем в существующих исследованиях. Причина этого в том, что в оригинальном составном контроллере не уделялось внимания его вычислительным аспектам.

Результаты исследования показывают, что ошибки отслеживания явно уменьшаются при использовании рекурсивного составного адаптивного контроллера. И оценки параметров сходятся быстрее с рекурсивным составным адаптивным контроллером. В части моделирования в качестве примера моделирования используется манипулятор Китайской космической станции, и результаты подтверждают эффективность предложенного рекурсивного алгоритма. Кроме того, поскольку вычислительная нагрузка линейна в зависимости от количества сочленений, предлагаемый метод особенно привлекателен для избыточного многосуставного манипулятора.


Читать далее:

Археологи обнаружили давно затерянный храм Геракла 9 века до нашей эры

Появились безвоздушные шины: они выглядят как клеточные структуры животных

Туркменистан хочет закрыть газовый кратер «Врата в ад», горящий с 1971 года

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
В мозге человека нашли «нейронный компас», который помогает определять направление
Наука
Электричество получили из влаги в воздухе с помощью бактериальных «проводов»
Наука
Разработана вакцина, которая защищает от коронавирусов будущего
COVID-19
Ограничения в работе TikTok не повлияли на популярность социальной сети
Новости
Исчезновение «щита» от солнечной радиации совпало с рассветом жизни на Земле 590 млн лет назад
Наука
Крошечные «бессмертные» черные дыры могут заполнять Вселенную и объяснять темную материю
Наука
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука
Ученые подтвердили ключевые события из Библии
Наука
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Космос
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости