考虑输出约束的冗余驱动绳索并联机器人预设性能控制

摘要：

提出一种考虑输出约束的冗余驱动绳索并联机器人(Redundantly-actuated cable driving parallel robots,RCDPRs)预设性能有限时间控制算法.首先,采用Newton-Euler方程推导系统动力学模型,并建立绳索拉力优化模型保证系统正常工作;其次,将输出约束问题转化为位置跟踪误差的坐标变换问题,设计给定时间衰减函数与非对称变换函数,将约束形式的跟踪误差转化为无约束变量,实现给定时间的输出约束;然后,针对滑模控制的抖振问题,在预设性能控制中采用模型不确定与扰动估计器进行扰动估计,并通过自适应方法对扰动估计误差进行补偿;以此为基础,提出一种基于精度驱动且在分段点处三阶连续的终端滑模面进行控制算法设计;最后,采用Lyapunov函数证明算法的有限时间收敛特性,并以7自由度冗余驱动绳索并联机器人为控制对象进行仿真研究,对算法进行验证.

关键词：滑模控制、有限时间收敛、输出约束、给定时间预设性能控制、冗余驱动绳索并联机器人

所属期刊栏目：48

分类号：TP273;TP311.138OR;O175.13

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省自然科学基金

在线出版日期：2022-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1704-1717