柔性機(jī)械手終端滑?？刂品椒ǖ难芯?pdf

1、隨著航天技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，柔性機(jī)械手以其高負(fù)載/自重比、低能耗、高速，以及適用于直接驅(qū)動(dòng)運(yùn)行模式等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛的關(guān)注。然而，柔性機(jī)械手是一個(gè)高度非線性的、分布參數(shù)的、強(qiáng)耦合的無窮維多輸入多輸出系統(tǒng)，因此其柔性機(jī)械手控制方法的研究對(duì)于實(shí)現(xiàn)高速、高精度控制具有重要意義。
　　針對(duì)柔性機(jī)械手的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩輸入到其端點(diǎn)位移輸出的傳函具有非最小相位特性，本文采用重新定義系統(tǒng)輸出的方法，將系統(tǒng)分解為輸入輸出子系統(tǒng)和內(nèi)部子系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)

2、上提出了一種終端滑?？刂撇呗?，使得輸入輸出子系統(tǒng)有限時(shí)間收斂，并利用遺傳算法優(yōu)化控制器的設(shè)計(jì)參數(shù)，使柔性機(jī)械手系統(tǒng)的零動(dòng)態(tài)子系統(tǒng)在平衡點(diǎn)附近漸進(jìn)穩(wěn)定，從而保證整個(gè)柔性機(jī)械手系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定。
　　柔性機(jī)械手由于測(cè)量和建模的不精確，再加上負(fù)載的變化以及外部擾動(dòng)的影響，很難得到精確、完整的運(yùn)動(dòng)模型。本文針對(duì)柔性機(jī)械手系統(tǒng)中存在不確定的情況，提出了基于模糊規(guī)則的無抖振快速終端滑?？刂撇呗?，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，以降低抖振為原則設(shè)計(jì)模糊規(guī)則，將不連續(xù)的

3、控制信號(hào)連續(xù)化，減輕或避免了一般滑?？刂频亩墩瘳F(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)柔性機(jī)械手的魯棒控制。
　　為實(shí)現(xiàn)軌跡跟蹤，采用奇異攝動(dòng)法將柔性機(jī)械手分解成等效剛性臂的慢變子系統(tǒng)和抖振抑制的快變子系統(tǒng)。對(duì)慢變子系統(tǒng)，采用PID積分滑模。為了消除抖振，設(shè)計(jì)了二階滑?？刂破?，使其軌跡漸進(jìn)跟蹤期望值。對(duì)快變子系統(tǒng)采用頻率成形技術(shù)設(shè)計(jì)最優(yōu)控制策略，使系統(tǒng)的輸出快速趨于穩(wěn)定值。在保證跟蹤精度的同時(shí)又抑制振動(dòng)。
　　在實(shí)際應(yīng)用中，柔性模態(tài)的導(dǎo)數(shù)難以測(cè)量。本文在