Analysis and Control of Underactuated Systems based on RelativeDegree Structure

基于相对度结构的欠驱动系统分析与控制

• 批准号: 22360169
• 负责人: SAMPEI Mitsuji
• 金额: $ 8.9万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22360169/
• 关键词: 制御理論; 機械力学・制御; 制御工学; 数理工学; 劣駆動システム; 非線形システム解析; 非線形システム制御; 制御実験; 相対次数構造; 劣駆動; 可制御構造; 国際情報交換; スウェーデン

In this project, we have investigated characteristic motions of underactuated mechanical systems on the basis of the theory introduced in our previous work, and discussed a controller design to realize the characteristic motions. We have categorized the control problems of underactuated systems into three problems: (1) generating quick motion caused by divergent, (2) generating limit cycles, and (3) effective control of an underactuated system that has singularity of controllability at the origin. We have showed that the motions of (1) and (2) have been achieved by the controller designed based on the analysis using our previous work. In terms of (3), we have presented the conditions for designing a well-defined controller even at the singular point.

在本项目中，我们在之前工作中介绍的理论基础上研究了欠驱动机械系统的特征运动，并讨论了实现特征运动的控制器设计。我们将欠驱动系统的控制问题分为三个问题：(1)产生由发散引起的快速运动；(2)产生极限环；(3)对原点处具有可控性奇点的欠驱动系统的有效控制。我们已经证明，(1)和(2)的运动已经由基于我们之前工作的分析设计的控制器实现。在式(3)中，我们给出了在奇异点处设计一个定义良好的控制器的条件。

项目成果

Transeverse Linearizationを用いたDenguribotによる周期運動安定化

Denguribot 使用横向线性化实现周期性运动稳定

• 发表时间: 2011
• 作者: 吉田峰由生;三平満司;Anton Shiriaev
• 通讯作者: Anton Shiriaev

縦横の2入力を有する倒立振子系対する安定化制御実験

垂直和水平两个输入的倒立摆系统稳定控制实验

• 发表时间: 2010
• 作者: 田原康平;金澤雅夫;関日和真;三平満司
• 通讯作者: 三平満司

位相面における幾何学的考察に基づく非線形制御とその応用

基于相平面几何考虑的非线性控制及其应用

• 发表时间: 2012
• 作者: 鈴木洋志;関口和真;三平満司
• 通讯作者: 三平満司

時間関数を用いた入出力線形化に基づく制御則の切り替え設計

基于使用时间函数的输入/输出线性化的控制律切换设计

• 发表时间: 2012
• 作者: 関口和真;三平満司
• 通讯作者: 三平満司

A Control Experiment of Vertical Jumping Motion with 4links Robot

4连杆机器人垂直跳跃运动控制实验

• 发表时间: 2012
• 作者: Atsuto Ishikawa;Kazuma Sekiguchi;Mitsuji Sampe
• 通讯作者: Mitsuji Sampe