机械臂的分数阶交叉耦合同步策略研究

• 作者: 张鑫 张靓
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 滑模控制 机械臂 趋近律 交叉耦合控制 同步误差
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 机械动力学
• 页码范围: 1184-1190
• 页数: 7页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190256

摘要

为了对机械臂各关节间进行高精度同步控制,以提高运动轨迹跟踪精度,针对机械臂单关节,提出了分数阶微积分与滑模控制相结合的位置跟踪控制策略,考虑机械臂各关节之间存在的耦合关系,提出了分数阶滑模交叉耦合控制策略.并对所提的控制策略的渐进稳定性进行了理论证明.以二关节机械臂为研究对象进行了实验验证,结果表明:利用本文提出的位置跟踪控制策略使二关节机械臂角位移调整时间分别为0.53 s、0.58 s,优于传统滑模控制策略的1.31 s、1.24 s,其位置误差的均方根误差相比传统滑模控制策略分别减小了1.6×10-4、6.51×10-4.本文所设计的分数阶滑模交叉耦合控制器使机械臂得到的输出响应的上升时间和稳定时间优于PD交叉耦合控制策略和滑模交叉耦合控制策略,且同步误差的均方根误差分别为0.022 5、0.031 6,优于PD交叉耦合的0.133、0.926和滑模交叉耦合的0.057 3、0.052 3.实验结果说明了本文所提出控制方法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张鑫		28	49	4.0	6.0
2	张靓		4	1	1.0	1.0