基于TP模型变换方法的视觉伺服控制技术研究

项目名称： 基于TP模型变换方法的视觉伺服控制技术研究

项目编号： No.61403122

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 王婷婷

作者单位： 河海大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 基于图像的视觉伺服（IBVS）方法存在系统的局部渐进稳定、图像雅克比矩阵的奇异以及难以处理系统约束等问题。本项目拟研究基于张量积（TP）模型变换方法的视觉伺服控制技术，提供一种新的思路和方法，综合解决IBVS方法潜在的控制难题。通过TP模型变换方法将图像雅可比矩阵（即互相关矩阵）转换为线性时不变顶点模型的凸组合形式，则视觉伺服系统被表示为凸多面体线性参变系统，机器人控制信号的闭环最优解即可通过构造一类线性矩阵不等式的凸优化问题求解。拟采用的控制技术避免在线求解图像雅可比矩阵的逆，能够解决图像“奇异值”的问题。视觉伺服系统的控制信号通过数值方法求解，避免了复杂的解析推导过程，因而对于综合解决多种控制问题具有很强的延伸性，系统约束问题即可通过构建相应的线性矩阵不等式加以处理。当视觉伺服系统的模型方程发生改变时，仅需重新调整模型的凸组合形式和相应的控制参数，控制器的设计过程具有可重复性。

中文关键词： TP模型变换；视觉伺服；线性矩阵不等式；鲁棒模型预测控制；路径规划

英文摘要： This project will provide some new ideas and technologies, based on tensor-product (TP) model transformation method, to solve the potential drawbacks of the classical image-based visual servoing (IBVS) approach, such as local asymptotically stable, singul

英文关键词： TP model transformation；visual servoing；LMI；robust model predictive control；path planning