基座、臂杆全弹性空间机器人抗死区动态面控制

• 作者: 陈力 黄小琴
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 基座弹性 双柔杆空间机器人 奇异摄动法 关节力矩输出死区 动态面控制 双重振动抑制
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 页码范围: 2063-2069
• 页数: 7页
• 分类号: TP241
• 字数: 6071字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201810012

摘要

为了抑制漂浮基空间机器人的弹性基座与柔性臂杆的振动及避免关节力矩输出死区的影响,探讨了基座、臂杆全弹性漂浮基空间机器人系统存在关节力矩输出死区时的轨迹跟踪及双重柔性抑振问题.将弹性基座与臂杆间的连接视为弹簧连接,结合假设模态法,推导出系统的动力学方程.应用奇异摄动方法,将系统分解慢变、快变子系统,分别表示刚性运动、基座弹性与双柔杆振动.对于慢变子系统,针对系统存在死区的情况,设计了基于自适应高斯基模糊的动态面控制器.动态面的引入避免了反演法引起的计算膨胀,减少了计算量;模糊逻辑函数逼近了含有死区误差和外部干扰在内的动力学不确定项;针对快变子系统,采用线性二次型最优控制以抑制基座与双杆的柔性振动并利用Matlab进行仿真验证.仿真结果表明:所设计的控制方案使得基座姿态与两臂杆相对转角收敛到期望角度,基座位移与臂杆的一、二阶振动模态收敛到零.

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	福州大学机械工程及自动化学院	230	1253	17.0	25.0
3	黄小琴	福州大学机械工程及自动化学院	11	9	2.0	2.0