基于模型补偿的机械臂位置跟踪控制研究

机械臂在工业生产中被赋予了越来越多复杂的任务,与此同时,对其控制系统的跟踪性能也提出了更高的要求,传统的基于PD(Proportion Differentiation)控制的机械臂位置控制器已经无法满足精确的位置跟踪需求。为解决机械臂跟踪精度问题,提出基于模型补偿的机械臂位置跟踪方法。针对二关节机械臂的位置跟踪问题,通过拉格朗日法获取二关节机械臂的动力学模型;采用PD控制和模型补偿的方法相结合设计机械臂力矩控制律,采用Lyapunov第二方法设计控制器,并进行稳定性分析,结果证明设计的控制器可在有限时间内收敛;最后通过Matlab中的Simulink仿真模块进行仿真,采用S函数编写各个模块,并与传统的基于PD控制的位置控制器相对比,仿真结果证明所设计的控制器性能优于传统PD控制器,能达到较好的位置跟踪效果。