通过谐波传递函数识别混合弹簧 - 质量 - 阻尼器：迈向腿式运动数据驱动模型的一步
机器人学
2015-01-23 v1 系统与控制
动力系统
摘要
人工构建的数学模型在捕捉腿式运动相关方面存在局限性。即使是针对跑步等基本行为的简单模型也涉及不可积动力学，需要在基于模型的控制器设计中使用可能不准确的近似。在本研究中，我们展示了如何利用数据驱动的频域系统识别方法，获取一类具有类似腿式运动系统混合结构特性的动力学系统在其极限环附近的输入 - 输出特性。在某些假设下，我们可以将此类系统在其极限环附近的混合动力学近似为分段光滑线性时周期 (LTP) 系统，并进一步近似为时周期分段线性时不变 (LTI) 系统，以减少识别过程中的参数自由度。本文使用一个简单的混合一维模型（其中极限环由线性执行器的动作诱导）来说明我们方法的细节。我们首先推导示例模型的理论谐波传递函数。然后，我们用小 chirp 信号激励模型，在其极限环附近引入扰动，并呈现系统的识别结果以估计该模型的谐波传递函数。数据驱动的 HTF 模型与其理论预测之间的比较，说明了此类经验识别方法在腿式运动中的潜在有效性。
引用
@article{arxiv.1501.05628,
title = {Identification of a Hybrid Spring Mass Damper via Harmonic Transfer Functions as a Step Towards Data-Driven Models for Legged Locomotion},
author = {İsmail Uyanık and Mustafa Mert Ankaralı and Noah J. Cowan and Ömer Morgül and Uluç Saranlı},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.05628},
year = {2015}
}
备注
Draft submitted to the 17th International Conference on Advanced Robotics