空间机械臂地面竖直方向重力补偿控制系统设计

摘要：

为解决大型空间机械臂地面微重力模拟实验问题,设计了一种3维主动悬吊式重力补偿系统.系统主要由水平2维直线运动单元与竖直重力平衡吊挂单元组成,在竖直方向上通过恒张力控制思想实现微重力模拟,并给出了带负载的伺服电机的数学模型.提出一种基于模糊PID(比例―积分―微分)参数整定的力/位混合控制方法,并研究了在未知负载干扰、系统干扰以及机械臂不同运动速度下控制器的控制性能.仿真实验结果表明,该控制方法能够将重力补偿精度保持在0.3％F.S(全量程)之内,使得系统具有较强的鲁棒性和动态响应能力.

关键词：空间机械臂、微重力模拟、恒张力控制、模糊PID(比例—积分—微分)控制、力/位混合控制

所属期刊栏目：42

分类号：V416.5(基础理论及试验)

在线出版日期：2020-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：191-198