考虑误差补偿的柔性关节机械臂命令滤波反步控制

针对柔性关节机械臂在运动过程中易产生振动,使力和位置等控制精度难以保证等问题,提出了一种改进的命令滤波反步控制方法.首先,采用二阶命令滤波器得到反步控制方法中所需的虚拟控制函数及其导数,避免了对虚拟控制函数的多阶求导所导致的计算爆炸问题.随后,为了消除引入命令滤波器所产生的滤波误差,设计了滤波误差补偿机制,并基于李雅普诺夫稳定性理论证明了该策略可保证闭环跟踪误差系统的稳定性.最后,针对单关节柔性机械臂进行MATLAB仿真,证明了该方法的有效性.实验结果表明,加入滤波误差补偿后,跟踪精度提高了12.7％,滤波误差明显减少....

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Bibliographic Details
Published in控制理论与应用 Vol. 37; no. 8; pp. 1693 - 1700
Main Authors 李鹏飞, 张银河, 张蕾, 王晓华, 王文杰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安工程大学 陕西省2011产业用纺织品协同创新中心, 陕西 西安 710048%西安工程大学 陕西省2011产业用纺织品协同创新中心, 陕西 西安 710048%西安工程大学 电子信息学院, 陕西 西安 710048 01.08.2020
西安工程大学 电子信息学院, 陕西 西安 710048
Subjects
反步控制
命令滤波
滤波误差补偿
柔性关节机械臂
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2020.90872

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Summary:针对柔性关节机械臂在运动过程中易产生振动,使力和位置等控制精度难以保证等问题,提出了一种改进的命令滤波反步控制方法.首先,采用二阶命令滤波器得到反步控制方法中所需的虚拟控制函数及其导数,避免了对虚拟控制函数的多阶求导所导致的计算爆炸问题.随后,为了消除引入命令滤波器所产生的滤波误差,设计了滤波误差补偿机制,并基于李雅普诺夫稳定性理论证明了该策略可保证闭环跟踪误差系统的稳定性.最后,针对单关节柔性机械臂进行MATLAB仿真,证明了该方法的有效性.实验结果表明,加入滤波误差补偿后,跟踪精度提高了12.7％,滤波误差明显减少.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2020.90872