欠驱动三连杆机械臂能量解耦控制策略

摘要：

针对第二关节为被动的欠驱动三连杆机械臂提出一种能量解耦控制策略.首先,将整个运动空间分为摇起区和平衡区,为了实现快速摇起控制,进一步将摇起区分为摇起子区间一和摇起子区间二;其次,基于Lyapunov函数设计控制律,使第三杆相对于第二杆处于自然伸展的状态,即使第三杆角度和角速度收敛为零,从而解除能量控制与第三连杆姿态之间的耦合;接着,在摇起子区间二,增加系统能量使系统摇起至平衡区附近;然后,基于LQR(Linear quadratic regulator)的平衡控制律将系统稳定在竖直向上平衡点;最后,用仿真结果验证该控制策略的有效性.

关键词：欠驱动机械臂、Lyapunov function、能量解耦、LQR

所属期刊栏目：37

分类号：TP2(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61074112;60674044

在线出版日期：2011-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：67-73