基于最小值原理的壁面攀爬机器人时间最优控制  

The Time-optimal Control of a Wall-climbing Robot Based on the Minimum Principle

作　　者：徐林[1] 孙树栋[1] 陈立彬[1] 杨建元[1] 

机构地区：[1]西北工业大学机电学院,陕西西安710072

出　　处：《中国制造业信息化（学术版）》2006年第11期37-41,46,共6页

基　　金：国家863计划资助项目(2003AA421010);西北工业大学研究生创业种子基金资助项目(Z200528)

摘　　要：首先简要介绍了一种新型双索牵引壁面攀爬机器人结构,并建立了该系统的数学模型。其次,依据庞特里雅金最小值原理推出了机器人本体两点间运动时间最优的控制律,并将该非线性方程组的求解看作是一个两点边值问题,通过引入简单打靶法以及一种初值猜测技术来求解该方程组。最后,数值仿真表明所建模型及控制规律是可行的。It illustrates the structure of a double draglines towing wall- climbing robot, formulates an algo- rithm for time - optimal control based on the minimum principle. By the analysis of the robot＇ s kinematics and dynamics, it establishes a model for the robot control system in the Lagrange＇s Equation. This optimal form is considered as a Two-Point Boundary Value Problem （TPBVP）, and the shooting method based on an initial variable guess set can be used to search the solution. Simulation results show that the algorithm is feasible and reliable.

关 键 词：壁面攀爬机器人 最小值原理 时间最优控制 两点边值问题 打靶法 

分 类 号：TP242.3[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]