新型混联式汽车电泳涂装输送机构多模型控制研究

Multi-model control of a novel hybrid mechanism for automobile electro-coating conveying

针对一种新型混联式汽车电泳涂装输送机构,为解决具有复杂动力学模型的控制系统难以实现动力学实时控制的问题,并针对该输送机构具有多模式运动的特点,首先采用拉格朗日法建立了混联机构动力学模型,然后将完整动力学模型分解为翻转系统和升降系统两个子系统模型,在此基础上提出一种多模型控制策略,并根据翻转和升降工况的不同分别设计了滑模控制算法和计算力矩控制算法,在不同的工况下采用相应的控制算法,并分别进行了稳定性分析和证明。最后,利用MATLAB对该混联机构的建模及控制进行了仿真测试和试验研究。对完整动力学模型和两个子系统动力学模型的测试结果表明,采用多模型控制策略可有效提高控制系统的实时性;对多模型控制系统的仿真结果表明,在所设计动力学多模型控制器作用下,混联机构具有良好的运动控制性能。