漂浮基柔性空间机械臂的模糊H∞鲁棒控制及柔性振动最优控制

摘要：

讨论了存在外界干扰情况下漂浮基柔性空间机械臂的轨迹跟踪和振动抑制问题。结合系统动量守恒关系和拉格朗日方法建立了系统动力学模型。采用奇异摄动法的双时标分解方法，将系统分解描述为关节轨迹跟踪的慢变子系统与描述柔性杆件振动的快变子系统。针对慢变子系统，设计了自适应模糊H∞控制算法，用模糊逻辑系统去逼近系统的不确定项；同时，设计了H∞鲁棒控制项，用它克服模糊逼近误差和外界干扰对输出跟踪误差的影响。针对快变子系统，采用线性二次最优控制方法主动抑制，以保证系统的稳定性。基于 Lyapunov 稳定性理论证明了该算法可确保控制系统是渐近稳定的。系统仿真结果说明了控制器的可靠性和有效性，所设计的控制方案使得系统的跟踪误差及柔性振动快速收敛。

关键词：漂浮基柔性空间机械臂、奇异摄动法、自适应模糊、H∞鲁棒控制

所属期刊栏目：27

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11372073,11072061;福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台2014H21010011

在线出版日期：2016-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2447-2452