双连杆柔性关节机械臂分数阶线性自抗扰控制

针对双连杆柔性关节机械臂的柔性振动和受外部干扰的问题,提出了一种复合控制器的控制策略。通过拉格朗日方程建立了考虑关节柔性的刚柔耦合的机械臂动力学模型,使用奇异摄动法对机械臂系统解耦,使其分解成代表刚性部分的慢速子系统和代表柔性部分的快速子系统;对于慢速子系统,设计了带有前馈补偿的分数阶线性自抗扰控制器来抵抗内外扰动,实现了机械臂的高精度的轨迹跟踪,对于快速子系统,采用微分补偿项补偿,来抑制关节的柔性振动,从而达到系统稳定。实验和仿真结果表明,系统可以有效地实现双连杆柔性关节机械臂的轨迹跟踪,并且相对于整数阶线性自抗扰控制器有着更好的动态性能和鲁棒性。

干扰作用下的电力巡检机器人运动平衡控制

针对电力巡检机器人受外部干扰和参数变化影响的问题,提出一种基于干扰观测器的自适应反演滑模控制策略。首先,建立电力巡检机器人运动平衡调节过程中的非线性动力学模型,在平衡点对其线性化,从而克服反步技术的不可计算性。其次,通过干扰观测器渐进地估计系统存在的外部干扰,并将估测结果引入反演滑模控制器进行扰动补偿。同时,为了削弱系统的抖振,对反演滑模控制器的切换项采用自适应律进行调节。最后,利用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,与传统的反演滑模控制策略相比,所提出的控制方案不仅具有更强的抗干扰性,而且能有效降低系统抖振,实现对期望轨迹的高精度跟踪。