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题名基于摩擦补偿的柔性关节机器人分级滑模控制
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作者
曾培江
刘霞
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机构
西华大学电气与电子信息学院
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出处
《西华大学学报(自然科学版)》
CAS
2023年第2期77-84,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61973257,61875166)
四川省科技厅应用基础研究项目(2020YJ0367)。
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文摘
针对柔性关节机器人中存在的非线性摩擦问题,提出一种基于摩擦补偿的柔性关节机器人分级滑模控制方法。首先,通过线性化参数的方法对柔性关节机器人受到的摩擦进行建模,并对模型中未知参数设计自适应律以实现摩擦的估计;然后,针对摩擦模型的误差,进一步设计观测器进行估计,结合摩擦的自适应和模型误差估计实现对摩擦的补偿;最后,利用电机侧和关节侧的位置误差和速度误差设计一级滑模面,再根据一级滑模面设计二级滑模面,从而得到分级滑模控制器,进一步实现柔性关节机器人的位置轨迹跟踪控制。通过Lyapunov函数证明了机器人关节轨迹跟踪误差的收敛性。仿真结果表明:该控制方法结合参数自适应和模型误差观测器可以有效地对摩擦进行补偿,在有限时间内实现柔性关节机器人的位置轨迹对期望位置轨迹的跟踪。
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关键词
柔性关节机器人
自适应律
模型误差观测器
分级滑模控制
位置跟踪
轨迹跟踪
摩擦补偿
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Keywords
flexible joint robot
adaptive law
model error observer
hierarchical sliding mode control
position tracking
trajectory tracking
friction compensation
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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