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9月18日(周一)下午16:00日本冈山大学忻欣教授学术报告-- Reduced-Order Stable Controllers for Underactuated Planar Robots
2017-09-15 12:48

918日(周一)下午16:00日本冈山大学忻欣教授学术报告--

Reduced-Order Stable Controllers for Underactuated Planar Robots

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报告题目:Reduced-Order Stable Controllers for Underactuated Planar Robots

报告人:忻欣教授

单位:日本冈山大学

时间:2017918日周一下午16:00

地点:中心楼二楼教育部重点实验室会议室

邀请人/主持人:孙长银 教授

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欢迎各位老师和研究生参加!

 

报告摘要:

Control engineers are reluctant to use unstable controllers from the maintenance of control systems. The use of unstable controllers can lead to problems with actuator and sensor failure, sensitivity to plant uncertainties and nonlinearities and implementation problems. Strong stabilization (stabilization by a stable controller) is an important problem in robust control. It In this talk, we introduce of our studies of reduced-order stable controllers in a unified way for two typical examples of underactuated robots called the Acrobot and the Pendubot, which are two-link planar robots moving in a vertical plane with a single actuator at joints 1 and 2, respectively. The main contributions of our studies are threefold. First, with the aid of properties of the mechanical parameters of two-link planar robots, we prove constructively that stable controllers exist for stabilizing the UEP (Upright Equilibrium Point with two links being still in the upright position) of each robot by designing a single output with an adjustable parameter and employing the pole-zero relation of the linearized model around the UEP. Second, we present a design method to obtain explicitly a formula of second-order (reduced-order) stable controllers by choosing the adjustable parameter. Third, in terms of using stable stabilizing controller, we reveal some new features of the Acrobot and the Pendubot and compare with those of the cart-pendulum system. Simulation results for the two robots are presented to validate the theoretical results and to demonstrate that the presented stable stabilizing controllers achieve a better control performance than several other controllers.

 

报告人简介:

       忻欣,1987年毕业于中国科学技术大学,获工学学士学位;1991-1993年,作为中日联合培养博士生在日本大阪大学进行研究;1993年毕业于东南大学,获工学博士学位;2000年获日本东京工业大学博士(工学)学位。1993-1995年在东南大学从事博士后研究,1995-1996年为东南大学副教授,1996-1997年为日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)最先端领域技术研究员,1997-2000年为东京工业大学助理教授,2000-2007年为冈山县立大学副教授,2008年至今为冈山县立大学教授。曾任该校计算机和系统工程学院长助理, 现任系统工程系主任、该校国际交流中心副主任。现兼任东南大学讲座教授、上海交通大学客座教授、四川大学客座教授。

 研究领域包括欠驱动机械人系统的非线性控制理论和实验验证、鲁棒控制及其在机器人控制中的应用、复杂系统的建模与控制及在能源系统中的应用。在国际、中国、日本的核心期刊上发表论文84篇,其中在 IEEE Transactions on Automatic ControlIEEE Transactions on RoboticsAutomatica SCI期刊上发表论文45篇,出版专著6部,包括2014 1 月由Springer出版的有关欠驱动机器人系统的非线性控制理论和实验验证成果的专著(Control Design and Analysis for Underactuated Robotic Systems)。参加 IEEE 决策与控制会议、国际自控联大会、美国控制会议等国际权威学术会议五十余次,发表国际会议论文97篇,多次担任分会主席。

 1995年获东南大学优秀青年教师奖;因欠驱动机器人系统的非线性控制理论体系的创立和成功的实验验证,获得了日本国家科学研究基金项目5项(主持人),以及日本的3个财团的研究基金项目5项(主持人)的资助;因基于对象零点的降阶控制器的设计理论及其在机器人控制中的应用的成果获2004年日本计测与自动控制学会(SICE)控制部门大会奖。2009-2016年间获得过包括IEEE学会和SICE颁发的7项最佳论文奖。曾任日本计测与自动控制学会控制理论委员会委员,现任中国自动化学会控制理论专业委员会委员。现为IEEE Control Systems Letters、日本计测与自动控制学会论文杂志、日本机器人学会论文杂志等杂志的副编。

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