LMI-based impedance control synthesis: a case study on fixed-stiffness actuators (FSAs)

电阻抗 控制理论(社会学) 阻抗控制 刚度 控制器(灌溉) 阻抗匹配 航程(航空) 机器人 阻抗参数 执行机构 匹配(统计) 先验与后验 计算机科学 数学 控制(管理) 工程类 结构工程 人工智能 生物 统计 认识论 电气工程 哲学 航空航天工程 农学
作者
Yuancan Huang,Nianfeng Shao
出处
期刊:International Journal of Control [Taylor & Francis]
卷期号:96 (12): 2945-2957
标识
DOI:10.1080/00207179.2022.2119433
摘要

Impedance control is frequency-dependent in the twofold sense: (1) the impedance matching error can only be attenuated arbitrarily small over a low-frequency range due to the water bed effect (Freudenberg et al., 2003), and (2) the impedance matching error always diverges to infinity as the frequency tends to infinity since no causal controller can track arbitrarily fast signals. To sum up, we can only shape the robot impedance over some low-frequency range which may be very small due to the limitation resulting from the robot's inherent high-frequency characteristics. Unfortunately, this fact was underestimated in the existing impedance control schemes. In this paper, a frequency-aware linear impedance control synthesis technique is developed for FSAs based on H∞ control theory, which is also suitable for the general robot system in the condition that the robot dynamics is linearised around an equilibrium configuration or compensated with its inverse dynamics model to form an exact-linearised system a priori. With the powerful tool, we study the impedance shaping technique and address the two long-standing issues: (1) Under what conditions, an impedance-controlled FSA can exceed its physical stiffness? (2) Can a stiff FSA render a wider stiffness range than its softer counterparts?

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
liu完成签到,获得积分10
刚刚
李爱国应助帅帅的叔采纳,获得10
刚刚
swify339完成签到,获得积分10
2秒前
所所应助君猪采纳,获得10
2秒前
无花果应助我避他锋芒采纳,获得10
2秒前
3秒前
越野完成签到 ,获得积分0
3秒前
呆萌的代容完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
nnnick完成签到,获得积分0
5秒前
酷波er应助由于采纳,获得10
8秒前
老迟到的秋完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
69qq发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
简单的月饼完成签到 ,获得积分10
11秒前
Singularity举报钱学森求助涉嫌违规
11秒前
12秒前
meng完成签到,获得积分20
12秒前
余鹰完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
TT发布了新的文献求助10
15秒前
研友_VZG7GZ应助69qq采纳,获得10
15秒前
16秒前
阿赵发布了新的文献求助10
16秒前
angle发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
弯月完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
天天快乐应助Tictor采纳,获得10
19秒前
大模型应助DA采纳,获得10
19秒前
科研通AI2S应助Rue采纳,获得10
20秒前
慕青应助大气的画板采纳,获得10
20秒前
玫瑰枪杀案_完成签到,获得积分10
21秒前
科研通AI2S应助沉静的含海采纳,获得10
21秒前
弯月关注了科研通微信公众号
22秒前
少少少完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of humanistic and existential psychology: Clinical and social applications (Vol. 2) 3000
Cronologia da história de Macau 1600
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Current concept for improving treatment of prostate cancer based on combination of LH-RH agonists with other agents 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6179122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8006533
关于积分的说明 16652416
捐赠科研通 5281032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2815608
邀请新用户注册赠送积分活动 1795254
关于科研通互助平台的介绍 1660501