漂浮基柔性关节-柔性臂空间机器人运动非线性滑模控制及双重弹性振动主动抑制

• 作者: 谢立敏 陈力
• 来源期刊: 中国机械工程
• 学科: 工学
• 关键词: 漂浮基空间机器人 柔性关节 柔性臂 奇异摄动 滑模
• 年，卷（期）: 2013,（19）
• 所属期刊栏目: 科学基金
• 页码范围: 2657-2663
• 页数: 7页
• 分类号: TP241
• 字数: 5847字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2013.19.020

摘要

讨论了漂浮基柔性关节-柔性臂空间机器人系统的动力学建模过程、运动控制律设计及关节和臂双重弹性振动的抑制问题。利用动量、动量矩守恒关系和拉格朗日-假设模态法对系统进行动力学分析，并建立系统动力学方程。基于奇异摄动法，将系统分解为三个相互独立的子系统：仅表示系统刚性运动的“刚性关节-刚性臂”慢变子系统、仅表示柔性关节引起的系统弹性振动的“柔性关节-刚性臂”快变子系统和仅表示柔性臂引起的系统弹性振动的“刚性关节-柔性臂”快变子系统。分别针对三个子系统设计适当的控制律，其中非线性滑模控制方法用来实现空间机器人期望运动轨迹的渐近跟踪，速度差值反馈控制器用来抑制柔性关节引起的系统弹性振动，线性二次型最优控制器用来抑制柔性臂引起的系统弹性振动。因此，系统的总控制律为三个子系统的控制律组成的混合控制律。仿真实验证明所提出的混合控制律能够保证系统的控制精度，且能够有效地抑制柔性关节和柔性臂引起的系统弹性振动。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈力		230	1253	17.0	25.0
2	谢立敏		9	42	4.0	6.0