并联臂增材制造机器人滑模变结构运动控制系统研究

• 作者: 孙辉辉 张伟杰 张玉洁 钱森
• 来源期刊: 组合机床与自动化加工技术
• 学科: 工学
• 关键词: 并联臂机器人 动态建模 控制系统 滑模变结构
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 控制与检测
• 页码范围: 109-112,125
• 页数: 5页
• 分类号: TH165|TG659
• 字数: 3373字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.08.028

摘要

针对增材制造成型零件高精度高性能的需求,为了进一步降低成型零件的形位误差和表面粗糙度值,文章搭建了并联臂增材制造机器人运动控制平台,基于滑模变结构控制理论,提出一种适用于不确定性机器人的智能控制方法.该方法首先对系统的运动学和动力学进行建模,得到机器人运动学雅可比矩阵,利用拉格朗日功能平衡法,构建出存在外部扰动和不确定项的运动控制模型,克服了并联臂机器人解耦困难的问题;然后,基于状态偏差和各阶导数变化,构建滑模控制函数,通过不断调整系统自身结构,使其始终沿着设定的超越曲面运动,增强控制系统对外部扰动的鲁棒性,实现不确定系统的精确控制.最后,利用数值仿真及试验,验证控制系统的可行性,从成型零件表面粗糙度和形位公差两方面与常规PID控制方法进行比较,试验结果表明,表面粗糙度值Ra和Rz降低了40％左右,形位公差值降低了30％左右,控制精度高于常规PID控制方法.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张伟杰	华北科技学院机电工程学院	6	6	1.0	2.0
2	孙辉辉	华北科技学院机电工程学院	3	2	1.0	1.0
3	张玉洁	华北科技学院机电工程学院	6	9	2.0	2.0
4	钱森	合肥工业大学机械学院	6	15	2.0	3.0