采用滑模观测器的机械臂故障检测与控制优化

• 作者: 田红彬 王晓楠 刘喜峰 胡艳华
• 来源期刊: 现代制造工程
• 学科: 工学
• 关键词: 机械臂系统 电机故障 复合干扰 滑模观测器 故障检测 控制优化
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 仪器仪表/检测/监控
• 页码范围: 91-97
• 页数: 7页
• 分类号: TH39
• 语种: 中文
• DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2022.01.013

摘要

针对复合干扰影响下机械臂的故障检测和控制精度问题,提出了一种基于滑模观测器的故障检测和控制优化方法.首先建立了带有电机故障、模型误差和机械摩擦等复合干扰的机械臂系统故障模型,然后设计了滑模观测器来实现在复合干扰下对电机故障的准确检测,最后引入滑模观测器对电机故障程度进行估计,并设计了反步容错控制方法,从而实现了对机械臂系统的精确控制.仿真结果表明,基于滑模观测器的故障检测和控制优化方法能够快速、准确检测和估计电机故障,确保机械臂系统准确跟踪指令信号,角度跟踪误差范围仅为-0.2°～0.2°,能够准确估计出复合干扰的大小,估计误差范围仅为-0.1～0.1(°)/s2,大大改善了对机械臂的控制效果.