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首页> 外文期刊>IEEE / ASME Transactions on Mechatronics >Second-Order Sliding-Mode-Based Synchronization Control of Cable-Driven Parallel Robots
【24h】

Second-Order Sliding-Mode-Based Synchronization Control of Cable-Driven Parallel Robots

机译：电缆驱动并联机器人基于二阶滑模的同步控制

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Cable-driven parallel robots (CDPRs) can provide a high speed and a heavy payload in a large workspace. The main challenge of the CDPRs stems from the dynamic control, in which all the cables must coordinate with each other to remain in tension, and the cable-driven form may lead to model uncertainties. To solve it, the second-order sliding mode (SOSM) is combined with the multicable synchronization idea to propose a new SOSM-based synchronization control (SOSM-SC) strategy for the CDPRs. The goal of the cross-coupled control approach is to improve the synchronization motion relationship between all the cables and guarantee better trajectory tracking control, whereas the SOSM can restrain the model uncertainties and external disturbances. The Lyapunov theory is utilized to prove the asymptotic stability of the closed-loop control system of CDPRs. Trajectory tracking experiments indicate that compared with the existing synchronization control strategy and the augmented proportional-derivative strategy, the proposed SOSM-SC strategy significantly reduces the cable tracking error and the cable synchronization error, and ultimately improves the control accuracy for the mobile platform. The tracking experiments of the antidisturbance indicate that the SOSM-SC strategy can retain good tracking accuracy under external disturbances.
机译：电缆驱动的并行机器人（CDPR）可以在较大的工作空间中提供高速和重载。 CDPR的主要挑战来自动态控制，在动态控制中，所有电缆都必须相互协调以保持张力，而电缆驱动的形式可能会导致模型不确定性。为了解决这个问题，将二阶滑模（SOSM）与多电缆同步思想相结合，为CDPR提出了一种新的基于SOSM的同步控制（SOSM-SC）策略。交叉耦合控制方法的目的是改善所有电缆之间的同步运动关系，并确保更好的轨迹跟踪控制，而SOSM可以抑制模型的不确定性和外部干扰。利用李雅普诺夫理论证明了CDPRs闭环控制系统的渐近稳定性。轨迹跟踪实验表明，与现有的同步控制策略和扩展的比例微分策略相比，提出的SOSM-SC策略显着降低了电缆跟踪误差和电缆同步误差，最终提高了移动平台的控制精度。抗干扰的跟踪实验表明，在外界干扰下，SOSM-SC策略可以保持良好的跟踪精度。

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