空间机械臂刚柔耦合动力学模拟及小波基模糊神经网络控制

摘要：

研究了关节和杆件双重柔性影响下空间机械臂系统的动力学模拟,运动控制算法设计和臂杆、关节双重柔性振动的主动抑制问题.利用线动量、角动量守恒关系,并基于拉格朗日方程、线性扭转弹簧及假设模态法建立系统动力学模型.为解决传统奇异摄动法应用受关节柔性限制问题,引入了一种关节柔性补偿控制器,以适当提高系统关节的等效刚度;并基于奇异摄动理论,将系统分解成独立时间尺度的柔性臂子系统和电机力矩动力子系统,借助小波基模糊神经网络的优良特性,将轨迹跟踪的角度误差及角速度误差输入到网络中,通过一阶梯度寻优算法来优化整个网络,降低柔性振动的影响,以达到高精度控制的要求的.计算机数值仿真对比试验证实了该方法的可靠性和有效性.

关键词：漂浮基空间机械臂系统、柔性关节、柔性臂、动力学模拟、关节柔性补偿器、小波基模糊神经网络、一阶梯度寻优算法

所属期刊栏目：21

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金11372073,11072061

在线出版日期：2015-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：286-294