串联工业机器人的自适应稳态增益调整技术

由于时滞控制具有模型无关性、简单性和鲁棒性等优点,在工业机器人控制中得到了广泛的应用。然而,过高的增益会导致系统响应不稳定或振荡。为了解决这一问题,提出了一种用于串联机械臂时滞控制的自适应增益调整算法。首先,通过机器人机械臂时滞控制原理分析表明了恒定增益存在的缺陷。然后,采用滑动变量和边界条件为时滞控制设计了一种自适应增益调整算法,能够在无需大量的调整参数的条件下,自动将增益调整到满足时滞控制稳定性条件的稳定值。仿真和实验结果验证了所提自适应增益调整算法的有效性。研究结果表明,与传统的时滞控制(大增益)相比,所提算法将机械手跟踪的均方根误差和最大误差分别减小了31.2%和61.4%,并且即使在初始值不稳定的情况下,仍可以提供稳定的增益,控制性能显著提高。