不同重力环境的空间机械臂自抗扰轨迹跟踪控制

摘要：

针对空间机械臂在地面装调与空间应用时,由于重力环境变化导致机械臂模型发生变化的问题,提出了一种自抗扰控制算法,用于完成空间机械臂轨迹跟踪控制的任务.该算法通过将系统模型及未知外扰作为系统的总和扰动,并利用扩张状态观测器对该扰动进行观测且给予补偿,从而提高了系统抗扰的性能.当机械臂模型随重力环境变化而发生变化时,使用同一个自抗扰控制器对其末端轨迹进行控制,均能取得较好的控制效果.通过对系统的稳定性进行分析,证明了所设计控制器的有效性.将仿真结果与PD控制及自适应鲁棒控制做比较,结果表明该控制算法不仅能适应机械臂模型的变化而且还能有效抵抗系统的扰动,从而使系统具有较强的鲁棒性.

关键词：空间机械臂、微重力、自抗扰控制、轨迹跟踪、鲁棒性

所属期刊栏目：31

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家高技术研究发展计划“863”计划资助项目2011AA

在线出版日期：2014-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：352-360