基于非线性级联系统的弹性关节空间机器人新型滑模控制

梁捷; 秦开宇; 陈力

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基于非线性级联系统的弹性关节空间机器人新型滑模控制

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研究了双臂弹性关节空间机器人的改进型非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)设计、新型自适应动态终端滑模控制和弹性振动抑制问题.首先,考虑空间机器人的关节弹性,基于非线性级联系统的结构建立弹性关节空间机器人模型,分为外环机械臂动力学和内环关节动力学,具有渐近稳定性.针对外环机械臂动力学模型,设计基于改进型NDO的新型自适应动态终端滑模控制算法.针对内环关节动力学模型,设计力矩反馈控制算法来抑制弹性关节振动.本文提出的基于非线性级联系统的自适应动态终端滑模控制算法具有良好的动态特性及较强的鲁棒性,可在关节柔性刚度较小情况下,快速完成弹性关节振动抑制,实现空间机器人轨迹的精确跟踪.系统仿真试验证明了本文控制算法的正确性.

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来源
《力学与实践》 |2021年第4期|544-554|共11页
作者
梁捷; 秦开宇; 陈力;
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作者单位

电子科技大学航空航天学院成都 611731;

中国空气动力研究与发展中心四川绵阳 621000;

电子科技大学航空航天学院成都 611731;

福州大学机械工程及自动化学院福州 350116;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机械手;
关键词
弹性关节空间机器人; 级联系统; 动态终端滑模控制; 改进型非线性干扰观测器; 弹性振动抑制;

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