基于MATLAB的3-RPS并联机构控制系统仿真

• 作者: 王爱国 陈健伟
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 3-RPS并联机构 微位移法 PID控制 SMC控制 MATLAB仿真
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 建模、分析、优化和决策
• 页码范围: 172-180
• 页数: 9页
• 分类号: TP15
• 字数: 3111字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2016.02.011

摘要

针对传统螺旋法求解并联机构Jacobian矩阵的缺陷,提出了一种基于并联机构微运动分析的微位移法.该微位移法在求解过程中可避免求解超越方程组的难题,且得到的Jacobian矩阵为非奇异方阵.同时,针对并联机构传统控制器轨迹跟踪精度低的问题,设计了一种基于并联机构动力学方程和比例切换控制律的滑模变结构控制器(SMC).首先,建立机构的MATLAB/SimMechanics仿真分析模型,采用微位移法求解并联机构的Jacobian矩阵,为控制系统提供理论参考输入值.其次,设计SMC控制器,运用Lyapunov函数证明控制器的稳定性;最后,分别建立机构PID控制和SMC控制系统的MATLAB/Simulink框图,对其进行仿真分析与对比.结果表明:SMC控制器的轨迹跟踪精度比PID控制器的精度高,稳态误差小,且鲁棒性强,响应速度快,从而验证了SMC控制的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王爱国	合肥工业大学机械与汽车工程学院	33	62	5.0	6.0
3	陈健伟	江西理工大学机电工程学院	10	29	4.0	4.0