本文主要是介绍零空间(Null Space)控制例子,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
零空间(Null Space)控制是一种用于多任务控制系统的技术,特别适用于机器人和多自由度系统。其基本原理是将控制任务分解为不同的优先级,其中高优先级任务在主空间(Task Space)中执行,而低优先级任务在零空间(Null Space)中执行。这样可以保证在完成主要任务的同时,次要任务不会干扰主要任务的执行。
零空间控制的基本原理
1、任务分解:
- 将控制任务分解为主要任务和次要任务。主要任务是系统必须优先完成的任务,而次要任务是在不影响主要任务的前提下,尽量完成的任务。
2、任务雅可比矩阵:
- 对于主要任务和次要任务分别定义雅可比矩阵。主要任务的雅可比矩阵用 J 表示,次要任务的雅可比矩阵用 J𝑛𝑢𝑙𝑙表示。
3、零空间投影:
- 通过零空间投影矩阵 𝑁=𝐼−𝐽+𝐽 将次要任务投影到零空间中,其中J+是主要任务雅可比矩阵 J 的伪逆。
4、力矩分解:
- 将控制力矩分解为主要任务力矩和零空间力矩的组合:
其中,𝜏是总的关节力矩,λ 是主要任务的拉格朗日乘子,τ&#x
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