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基于投影矩阵公式的约束多体系统运动控制与仿真

系统与控制 2022-11-01 v1 系统与控制

摘要

本文提出一种用于约束多体系统逆动力学与正动力学的统一方法,可作为分析、仿真和控制的基础。该动力学公式的主要优点是不要求约束方程线性无关。因此,即便存在冗余约束或奇异构型,仿真仍可继续进行,且当机械系统改变其拓扑或自由度数量时,控制器无需改变其结构。基于投影逆动力学方案提出了一种运动控制方案,其被证明是稳定的且最小化驱动力的加权欧几里得范数。该基于投影的控制方案进一步针对约束系统(例如具有一些无执行器关节(被动关节)的并联 manipulators)进行了发展。这辅以约束力控制的发展。解析推导了导致解耦机械系统的惯性矩阵条件,简化了力控制的实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.17053,
  title  = {Control and Simulation of Motion of Constrained Multibody Systems Based on Projection Matrix Formulation},
  author = {Farhad Aghili},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.17053},
  year   = {2022}
}