二阶非完整平面3R欠驱动机械臂位置控制

摘要：

为解决中间关节是欠驱动的平面3R机械臂末端点位置控制问题,提出了一种基于轨迹规划与跟踪控制方法.根据系统数学模型、几何关系和期望位置,利用差分进化算法求解所有连杆的目标角度.首先,构造Lyapunov函数设计控制器使得第一、第三连杆到达目标角度;然后,根据系统约束关系,对第一连杆进行轨迹规划,并利用差分进化算法优化轨迹参数;当第一连杆跟踪轨迹后,第二连杆被间接控制到目标角度.最后,基于Lyapunov函数设计控制器使第一连杆跟踪规划轨迹,并维持第三连杆状态不变,使系统末端点从给定初始位置到给定期望位置.仿真实验表明,在33.94 s时,系统末端点能够稳定到目标位置(0.2,0.8)m,对于不同的初始位置和期望位置,轨迹规划与跟踪控制方法同样有效.

关键词：平面3R欠驱动机械臂、轨迹规划、位置控制、差分进化算法

所属期刊栏目：49

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61773353;湖北省自然科学基金创新群体资助项目2015CFA010;高等学校学科创新引智计划资助项目B17040

在线出版日期：2019-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：245-250