面向下肢外骨骼的基于李雅普诺夫的分层级联自适应控制方案
系统与控制
2019-06-19 v2 系统与控制
摘要
本文针对具有控制饱和的下肢外骨骼，提出了一种基于李雅普诺夫（Lyapunov）的分层级联自适应控制方案。所提方法由具有级联结构的两个控制层级组成。在结构的高层，设计了包含不确定参数与摩擦力自适应估计的基于李雅普诺夫的反步调节器，用于腿部动力学，以最小化关节位置与其参考值之间的偏差。在低层，基于李雅普诺夫的神经网络自适应控制器负责计算液压伺服系统的控制作用，以跟踪高层计算出的力参考，同时补偿模型不确定性、非线性和控制饱和。所提方法被证明能够最小化人机交互力矩，并适用于可能存在的不精确模型。在输入约束下讨论了闭环系统的鲁棒性。给出了仿真实验，表明所提方案相较于 PD 控制器能有效施加更小的交互力矩，并能控制具有不确定性与非线性的模型。
引用
@article{arxiv.1906.04968,
title = {A hierarchical Lyapunov-based cascade adaptive control scheme for lower-limb exoskeleton},
author = {Xinglong Zhang and Wei Jiang and Zhizhong Li and Shengli Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.04968},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 10 figures, 1 table