基于改进光滑滑模阻抗控制的水果分拣机械人夹持机构控制方法

针对目前串类水果自动无损分拣机构存在的不足,在水果自动分拣机器人系统体系结构的基础上,提出了一种将时延估计和光滑滑模阻抗控制方法相结合的串类水果自动分拣机器人夹持机构控制方法。利用时延估计方法实时获取串类水果自动分拣系统夹持机构动力学模型,进一步设计了自适应规则调整的光滑滑模阻抗控制方法,通过仿真和试验进行了验证。结果表明,该方法可以使自动分拣机器人夹持结构高精度的稳定夹持,夹持成功率100%,对串类水果的损坏为0,有助于实现串类水果的准确、快速自动分拣。

平面2-DOF并联机构的离散自适应光滑滑模控制

以一种平面二自由度并联机构为研究对象,以该机构的高精度轨迹跟踪运动控制为目标,建立了对象的运动学控制模型,并基于此模型设计出一种非线性幂次函数趋近律的离散自适应光滑滑模控制器。与机构在基于常规指数趋近律滑模控制算法下的直线轨迹跟踪控制效果进行了对比仿真实验。仿真结果表明,基于幂次函数的离散自适应光滑滑模控制算法能获得更好的位置与速度跟踪性能,仿真结果的各种指标分析进一步表明该控制算法达到了较好的高精度控制要求。

带扩张观测器的虚拟轴并联机构滑模控制

针对多自由度虚拟轴并联机构动力学方程高度非线性、强耦合及运动过程中各种干扰而难以精密控制的障碍,在基于运动学名义模型基础上,运用扩张观测器光滑滑模控制算法,在关节空间中运用PVT轨迹插补策略,实现机构未建模动态与扰动信号补偿控制。为抑制滑模控制所固有的抖振缺陷,将一种非线性幂函数fal(s,α,δ)用于滑模趋近律的设计中,并将传统滑模切换面(s)改造成高增益连续滑模面s/(|s|+δ)。机构轨迹跟踪实验表明,该控制策略增强了系统鲁棒性,并且具有良好的稳态性能和动态品质。

基于同步误差的6-PTRT型并联机器人滑模控制实现

通常并联机器人的系统模型存在高度的非线性和耦合性,难以准确地建立和实现高性能控制。本文针对6-PTRT型并联机构的并联机器人,提出一种基于同步误差的光滑滑模控制算法,并进行了仿真验证。该方法是将一种同步误差引入到光滑滑模控制,使并联机器人各控制支路的跟踪误差和同步误差同时收敛到零,在无需精确建模的前提下,削弱并联机器人支路间的耦合作用,实现并联机器人各支路的协调同步运动。仿真结果表明,本文提出的同步光滑滑模控制方法,相比光滑滑模控制方法,具有更短的响应时间、更高的控制精度。由于考虑了相邻支路的误差,该控制方法有效地解决了具有耦合作用的并联机器人各支路之间的同步协调性问题。

汽车防抱死系统与主动悬架联合控制研究

提出了一种汽车防抱死系统与主动悬架联合控制策略。将采用光滑滑模控制的防抱死系统同采用反向递推控制的主动悬架相结合,在车辆制动时,主动悬架调节作用在车轮上的垂直载荷,使车轮的垂直载荷在车轮滑移率达到最优时也相应增加,从而获得最大的制动力。在MATLAB/Simulink仿真环境下,建立了仿真模型并进行了车辆制动模拟试验。试验结果表明,采用联合控制的车辆,在保证车辆制动稳定性的同时能够获得最大的地面制动力,从而显著提高了车辆的制动效能。

并联机器人夹持机构水果夹取控制研究

为实现并联机器人对水果的无损夹取,提出了水果分拣并联机器人夹持机构的自适应变阻抗控制算法。针对该夹持机构,采用拉格朗日法建立了具有诸多不确定性的动力学模型;设计了并联机器人夹持机构光滑滑模位置控制的内环位置控制器及外环力变阻抗控制器,提高系统对夹持速度和夹持负载变化的自适应性;运用劳斯判据证明该算法的稳定性。仿真和试验结果验证了所提出的控制方法的优越性,该算法可实现水果分拣并联机器人对水果的无损夹取控制。

喷砂除锈并联机器人防空转轨迹跟踪控制

针对喷砂除锈并联机器人移动平台钢砂路面轨迹跟踪的空转问题,首先根据钢砂物理特性建立驱动轮的Bekker承压模型,然后由滑移特性曲线计算出滑移率对该模型中驱动力的削弱量,进而建立钢砂堆积环境下结合滑移特性的移动平台动力学模型。基于该模型提出一种防空转高性能轨迹跟踪控制算法,该算法通过滑移率误差判断移动平台是否发生空转。当发生不完全空转时,设计以滑移率误差及其导数为输入、权值系数为输出的模糊规则,系统以该权值系数进行钢砂阻力前馈补偿跟踪误差光滑滑模轨迹跟踪控制(SSFSSC)和滑移率误差控制(SC)的复合控制。仿真结果表明,该算法保证了并联机器人移动平台在空转情况下的轨迹跟踪精度。

ESTIMATION ON SEMIVARYING COEFFICIENT MODELS WITH DIFFERENT DEGREES OF SMOOTHNESS

Semivarying coefficient models are frequently used in statistical models.In this paper,under the condition that the coefficient functions possess different degrees of smoothness,a two-stepmethod is proposed.In the case,one-step method for the smoother coefficient functions cannot beoptimal.This drawback can be repaired by using the two-step estimation procedure.The asymptoticmean-squared error for the two-step procedure is obtained and is shown to achieve the optimal rate ofconvergence.A few simulation studies are conducted to evaluate the proposed estimation methods.