永磁同步电机驱动的机器人哈密顿与PD协调控制

• 作者: 于海生 于金鹏 刘旭东 吴贺荣 徐旭
• 来源期刊: 制造业自动化
• 学科: 工学
• 关键词: 机器人关节驱动系统 PCH控制 PMSM 协调控制 反步法
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 机器人技术
• 页码范围: 42-47
• 页数: 6页
• 分类号: TM921.54|TP276|TP242.2
• 字数: 3748字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-0134.2018.10.011

摘要

针对二自由度机器人关节驱动系统末端位置控制效果不佳的问题,提出了基于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)驱动的机器人哈密顿与PD加重力补偿协调控制.首先根据机器人欧拉-拉格朗日动力学方程,建立了机器人端口受控哈密顿(Port-control ed Hamiltonian,PCH)模型,求取机器人关节位置的PD控制器,设计协调控制策略,实现哈密顿与PD加重力补偿的协调控制.为使驱动电机系统具有较快的动态响应,关节驱动电机电流采用反步控制.利用Lyapunov稳定性定理对机器人与电机结合的控制系统进行了稳定性分析,证明了整个系统为渐近稳定.仿真结果表明,协调控制时机器人末端位置能够快速且准确的到达给定位置,并且在负载转矩发生变化时,末端位置能够重新回到给定位置,系统具有较好的负载转矩扰动抑制能力.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	于金鹏	青岛大学自动化与电气工程学院	68	318	8.0	15.0
2	于海生	青岛大学自动化与电气工程学院	135	1157	17.0	30.0
3	吴贺荣	青岛大学自动化与电气工程学院	32	89	5.0	7.0
4	刘旭东	青岛大学自动化与电气工程学院	12	41	4.0	6.0
5	徐旭	青岛大学自动化与电气工程学院	2	5	1.0	2.0