【摘 要】
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针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法.定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题.通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件.基于庞特里亚金极小值原理建立广义哈密顿函数,采用连续/广义极小残量算法(C/GMRES)计算求解,并引入多重打靶法提高运算精度.同时对GMRES算法残量求取方式进行了优化以提高运行效率.对伯努利双纽线和圆形路径进行了跟踪仿真,验证了本文的跟踪控制快速算法的有效性.
【机 构】
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浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室 杭州310023
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针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法.定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题.通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件.基于庞特里亚金极小值原理建立广义哈密顿函数,采用连续/广义极小残量算法(C/GMRES)计算求解,并引入多重打靶法提高运算精度.同时对GMRES算法残量求取方式进行了优化以提高运行效率.对伯努利双纽线和圆形路径进行了跟踪仿真,验证了本文的跟踪控制快速算法的有效性.
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