漂浮基柔性关节空间机械臂模糊滑模控制及振动抑制

摘要：

考虑了柔性关节的影响,研究了漂浮基柔性关节空间机械臂系统的动力学建模、运动控制以及柔性振动抑制问题.基于漂浮基柔性关节空间机械臂系统的简化模型,利用系统的动量、动量矩守恒关系和拉格朗日方程建立系统的动力学方程.为了同时实现空间机械臂运动轨迹的渐近跟踪和抑制由柔性关节引起的系统弹性振动,采用奇异摄动法将系统分解为相互独立的慢变和快变子系统.针对慢变子系统,提出模糊滑模控制律以实现空间机械臂期望运动轨迹的渐近跟踪.其中,模糊控制律的应用克服了滑模控制自身的抖振问题;针对快变子系统,采用速度差值反馈控制律来抑制柔性关节引起的系统弹性振动,保证了系统的稳定性.仿真时以平面两刚性杆、两柔性关节的漂浮基空间机械臂系统为例,证明了所提出的混合控制方法的有效性.

关键词：漂浮基空间机械臂、柔性关节、奇异摄动、模糊、滑模

所属期刊栏目：33

分类号：TP241(自动化技术及设备)

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

在线出版日期：2013-02-22（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：635-641