基于误差四元数的钻孔姿态跟踪控制律设计

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英文篇名：Design on Tracking Control Law of Drilling Posture Based on Error-quarternion 作者：张明明 英文作者：Zhang Mingming;Chongqing Research Institute,China Coal Technology and Engineering Group;State Key Laboratory of the Gas Disaster Detecting,Preventing and Emergency Controlling; 关键词：钻孔姿态 ; 跟踪控制 ; 控制律 ; 误差四元数 英文关键词：drilling posture;;tracking control;;control law;;error-quarternion 中文刊名：MKJX 英文刊名：Coal Mine Machinery 机构：中煤科工集团重庆研究院有限公司;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室; 出版日期：2018-06-15 出版单位：煤矿机械 年：2018 期：v.39;No.364 基金：重庆市重点产业共性关键技术创新专项(cstc2017zdcy-zdyf X0050) 语种：中文; 页：MKJX201806011 页数：2 CN：06 ISSN：23-1280/TD 分类号：34-35

摘要

针对钻孔机器人姿态调节的控制过程中存在外界干扰的问题,利用非线性H∞控制理论,引入误差四元数概念,推导了姿态跟踪控制的运动学方程。通过构建钻孔姿态跟踪控制的工程目标和虚拟输出,并经过矩阵变换,设计了满足工程应用需求的控制律。经理论验证,该控制律控制下的闭环系统的姿态误差和角速度误差全局收敛。
        Against the external disturbance during the drilling posture control of the drilling robot, the kinematic formula of the posture tracking control is deduced by the nonlinear H∞ control theory and the conception of the error-quaternion. After constructing the engineering target and the virtual output of the drilling posture tracking control and the matrix transformation, the control law satisfied the application purpose is designed. It is verified in the theoretical way that the control law can make the posture error and the angular velocity error of the closed-loop system tend to be stable globally.

引文

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