存在死区的双柔杆空间机器人有限时间控制与抑振

摘要：

探讨了存在关节力矩输出死区情况下,基于有限时间的漂浮基双柔杆空间机器人系统的轨迹跟踪与柔性抑振问题.采用奇异摄动理论,将系统的动力学方程分解为慢变与快变子系统,分别表示刚性运动与柔性振动.针对模型存在不确定性和死区参数未知的慢变子系统,设计了死区预补偿器和一种基于名义模型的有限时间控制器.引入了具有有限时间收敛特性的积分式滑模面,它与传统渐近收敛控制方法相比,具有更快的收敛速度、更好的鲁棒性和抗干扰特性.对于快变子系统,采用线性二次最优控制方法主动抑制其振动,以保证系统良好的稳定性.结合有限时间稳定性引理,采用李雅普诺夫理论证明了所提控制算法能使跟踪误差在有限时间内收敛到原点.仿真算例验证了所提方法的有效性.

关键词：双柔杆空间机器人、有限时间控制、奇异摄动、关节力矩输出死区、柔性抑振

所属期刊栏目：30

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项目2014H21010011

在线出版日期：2019-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1212-1218