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摘要
基于曲线的路径参数化表示,提出了基于S-型光滑进给速度规划的最小燃料控制模型,解决了运动控制的柔性S-型加减速控制启发式算法的最优性量化与评价问题。通过在规划问题中引入速度、加速度和急动度边界约束,定量描述了轨迹的最优性光滑进给量;考虑机械惯性,假设分段S-型速度轨迹的始终点加速度为零过渡,使得模型对称易于求解;根据S-型速度控制的结构化特点,将最优控制问题转换为求解非线性规划问题。最小燃料模型比一般最短时间模型具有更宽泛的含义和应用可行性。通过曲率极值点的判断,可分段给出参数曲线的S-型速度规划。从单轴到多轴阐述了S-型速度的燃料指标最优规划问题,并引入关联轨迹控制的能耗评价,通过算例说明了所提方法的有效性。
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