On the Design of Observer-based Dynamic Visual Servo Systems via Nonlinear H_∞ Model Predictive Control
基于非线性H_∞模型预测控制的观测器动态视觉伺服系统设计
基本信息
- 批准号:14550442
- 负责人:
- 金额:$ 1.28万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2002
- 资助国家:日本
- 起止时间:2002 至 2003
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In this research, we consider the design of observer-based dynamic visual servo systems via nonlinear H_∞ model predictive control. Firstly, the 3-D visual feedback control problem is established as the robot control problem and the estimation problem of the relative rigid body motion between the camera and the target object. For this problem, we propose a nonlinear H_∞ model l)redicti~7e control law for the visual servo systems. Specifically, the appropriate energy function to the proposed control law plays an important role in the control design.Secondly, the dynamic visual servo system is constructed from a robot manipulator, a camera and an image processing board with a. high-performance DSP and a. real-time system. While we provide real-time software for implementing the proposed control law to the real system, the algorithm for optimal problems is considered in order to calculate the controller by the real system.Finally, we have experiments for evaluating the control performances using the constructed dynamic visual servo system. Experimental results are analyzed exactly by a high-performance workstation. Not only the states of the average but also the states of the worst case are considered in order to verify the proposed control law with experimental results systematically. Moreover, the real-time software and the algorithm for optimal problems are reconsidered via, simulations and experiments.
在本研究中,我们考虑通过非线性H_∞模型预测控制来设计基于观测器的动态视觉伺服系统,首先,将3维视觉反馈控制问题建立为机器人控制问题和相对刚体的估计问题。对于这个问题,我们提出了视觉伺服系统的非线性 H_∞ 模型 l)redicti~7e 控制律。具体来说,适当的能量函数在所提出的控制律中起着重要作用。其次,动态视觉伺服系统由机器人机械手、摄像机和带有高性能DSP的图像处理板和实时系统构成。最后,我们对所构建的动态视觉伺服系统的控制性能进行了实验评估,并对实验结果进行了精确的分析。高性能不仅考虑了平均状态,还考虑了最坏情况的状态,以便系统地用实验结果验证所提出的控制律,并且通过仿真重新考虑了优化问题的实时软件和算法。和实验。
项目成果
期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
東 剛人: "コンピュータネットワークにおける輻輳制御"計測と制御. 41-7. 496-501 (2002)
Takehito Higashi:“计算机网络中的拥塞控制”测量与控制 41-7 (2002)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Y.Kawai: "Stabilizing Receding Horizon H_∞ Control for LTV Systems using Extended Terminal Inequality Conditions"Proc.of the 41st Conference on Decision and Control. 3452-3457 (2002)
Y.Kawai:“使用扩展终端不等式条件稳定 LTV 系统的后退地平线 H_∞ 控制”第 41 届决策与控制会议论文集 3452-3457(2002 年)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
H.Kawai, S.Izoe, M.Fujita: "A Passivity Approach to Vision-based Dynamic Control of Robots with Nonlinear Observer"Control Problems in Robotics, (A.Bicchi, H.Christensen and D.Prattichizzo(Eds)(Springer-Verlag). 199-213 (2002)
H.Kawai、S.Izoe、M.Fujita:“基于视觉的非线性观察器动态控制机器人的被动方法”机器人控制问题,(A.Bicchi、H.Christensen 和 D.Prattichizzo(Eds)(Springer)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
M.Mukai, T.Azuma, M.Fujita: "Robust Receding Horizon Control for Hybrid Systems based on Constrained Positively In-variant Sets(in Japanese)"Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers. 39-4. 375-381 (2003)
M.Mukai、T.Azuma、M.Fujita:“基于约束正不变集的混合系统的鲁棒后退地平线控制(日语)”仪器与控制工程师学会会刊。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
T.Asai, K.Liu, M.Fujita: "How to Design a Tough Control System : Robust Control(in Japanese)"Journal of the Society of Instrument and Control Engineers. 42-4. 284-291 (2003)
T.Asai、K.Liu、M.Fujita:“如何设计严格的控制系统:鲁棒控制(日语)”仪器与控制工程师学会杂志。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
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