力矩受限的柔性关节空间机器人的鲁棒模糊滑模控制

摘要：

讨论了力矩受限情况下具有柔性关节、外部扰动和参数不确定的漂浮基空间机器人系统的动力学建模、运动控制和柔性振动抑制.利用拉格朗日方程和系统的动量、动量矩守恒关系建立系统动力学方程.并基于奇异摄动理论,将系统分解为独立时间尺度的慢变子系统和快变子系统.针对慢变子系统,设计了一种基于双曲正弦函数的鲁棒模糊滑模控制方法,该方法不需要知道系统的精确模型,能够补偿柔性关节带来的系统转角误差,实现空间机器人期望运动轨迹的渐进跟踪.双曲正弦函数的运用有效地降低了控制力矩的幅值,从而使得控制系统能够适应空间实际中力矩受限的情况.而针对快变子系统,设计了速度差值反馈控制方法以抑制柔性关节引起的系统振动,保证系统的稳定性.仿真结果证明了该文所提出的混合控制方法的有效性.

关键词：漂浮基空间机器人、力矩受限、柔性关节、奇异摄动、鲁棒、模糊、滑模

所属期刊栏目：30

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目11072061,10672040;福建省自然科学基金项目2010J01003

在线出版日期：2013-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：298-304