基于惯量估计的工业机器人关节伺服系统变增益自抗扰控制

摘要：

针对工业机器人关节伺服系统存在时变负载和模型不确定性问题,提出了基于惯量估计的变增益自抗扰控制策略.首先,建立了关节伺服系统数学模型,并通过频域分析,得到了关节伺服系统二阶状态方程.为了削弱扰动和不确定参数的影响,设计了线性扩张状态观测器,利用自适应的方法估计惯量,同时结合鲁棒和滑模控制以保持系统稳定性,并对该控制策略进行了仿真和实验研究.实验结果表明,在该控制策略下,电机端正弦信号跟踪误差小于0.2 rad,在负载扰动下位置误差小于0.03 rad,较之单一自抗扰控制误差大约减小了40％,具有较强的抗扰动性,提高了关节伺服系统的控制精度和动态性能.

关键词：机器人关节伺服系统、线性扩张状态观测器、扰动补偿、变控制通道增益

所属期刊栏目：41

分类号：TP24;TM341;TH69(自动化技术及设备)

资助基金：浙江省自然科学基金LQ19E050009

在线出版日期：2020-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：118-128