目前,我在使用倒立摆模型的人形机器人上工作,并使用LQR作为行走稳定器。输入u是转矩,状态x是角和角速度,y输出是角。



我得到了满足控制规格的增益K值(上升时间,稳态误差等)和像这样的反馈控制律



所以我现在获得了u(扭矩)值,但是我不知道如何使用u (扭矩)来移动我的执行器(以控制2角伺服),因为我的伺服器仅使用角度作为命令输入而不是扭矩来移动。是否必须执行任何步骤才能将扭矩转换为角度?或者其他的东西?谢谢您的帮助,这是我的最终项目。

评论

您使用的伺服器可能是业余伺服器,与工业伺服器不同。与业余伺服器不同,工业伺服器具有可访问的扭矩/电流输入,可以进行控制。因此,对于业余伺服器,您无法实现该控制方案。

阅读我的最新评论后,您可以按照以下步骤删除执行转换扭矩/角度的内部控制器。这样,您只需在机箱内安装一个直流电动机即可。到那时,您应该开发一个电力电子电路,接收与扭矩成比例的信号$ u $,然后让每个电动机吸收正确的电流(与信号$ u $的比率)。

#1 楼

大多数有关LQR控制器的论文的问题是,它们仅描述了整个问题的一半。理解LQR的关键方面是,使用了附加的“有限状态机”(FSM)来控制机器人。将LQR与FSM结合用于双足运动的一个很好的论文是用于两足运动†的贝叶斯步态优化。

FSM给出了步行模式,并使用贝叶斯优化对参数进行了优化。 LQR表示仅将程序代码中的值调整为适用于机械手。如果相同的代码应控制2厘米的腿和3厘米的腿,这很好。但是LQR本身不足以控制机器人。首先必须以有限状态机的形式实现专用的源代码。这与神经网络行走,机器学习或学徒学习等工作原理相同。这些随机优化算法只能用于给定机器人控制器的子空间调整。

†Roberto Calandra,Nakul Gopalan,Andre Seyfarth,Jan Peters和Marc Peter Deisenroth

#2 楼

伺服电机已经是一种闭环伺服机构,它使用位置反馈来控制其运动和最终位置。您的伺服是一台集成伺服电机,然后将以下设备包装在一个包装中:


一个小型闭环控制器(例如PI),可调节每种电机的物理问候直接与产生的扭矩(例如,内部直流电动机的吸收电流)相关。在工业伺服器中,控制器是MOSFET或IGBT等电力电子组件上的标准工业组件;
可旋转电位计将角度的当前值反馈给控制器(这样您就可以将角度值命令通道),然后关闭循环;
电动机。因此,要实现$ u = -Kx $,您需要控制信号(现在由内部控制器)直接与扭矩相关(例如,对于直流电动机,是吸收电流)。