空间机械臂碰撞过程的模糊无模型自适应振动控制

摘要：

空间机械臂在执行操作任务时会面临碰撞问题,例如主动捕获或被动碰撞均会引起机械臂瞬时动量急剧变化,机械臂杆弹性振动加剧,轨迹跟踪精度降低,甚至会导致空间机械臂系统失稳.空间机械臂是一种非线性、强耦合的复杂系统,尤其是对于碰撞过程,很难实现系统精确建模.为实现对空间机械臂碰撞过程的振动抑制,提出了模糊策略与无模型自适应控制相结合的模糊-无模型自适应控制(fuzzy model-free adaptive control,Fuzzy-MFAC)方法.基于臂杆振动位移响应和关节角速度误差设计模糊策略,对无模型自适应控制中步长因子与权重因子进行在线自整定,解决传统无模型自适应控制对于参数初值敏感的局限性,实现了对空间机械臂碰撞过程中的振动自适应控制.仿真试验结果表明,Fuzzy-MFAC方法相较于传统无模型自适应控制算法振动响应衰减速度提高了 34％,振动幅值降低了 42％,验证了该方法的有效性.

关键词：空间机械臂、无模型自适应控制(MFAC)、模糊策略、振动控制、碰撞

所属期刊栏目：42

分类号：TH212(起重机械与运输机械)

资助基金：安徽省自然科学基金资助项目;机械结构力学及控制国家重点实验室开放课题

在线出版日期：2023-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：14-21