谐波驱动系统Back-stepping滑模控制研究

针对谐波传动系统动力学模型中存在的柔性变形、摩擦和运动误差等非线性因素。为了提高系统的传动精度,针对系统非线性刚度和静态误差因素进行了建模,并提出了一种Back-stepping滑模控制方法。利用Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的误差是一致有界的。仿真结果表明,与PID控制相比,采用Back-stepping滑模控制,系统传动误差曲线峰峰值减小66.63%;负载端角速率误差曲线峰峰值减小77.35%。Back-stepping滑模控制能有效地补偿系统传动误差,抑制其负载端的速度波动,提高了系统的传动精度。

谐波驱动系统的特性及控制策略研究

谐波传动有很多优点，在机器人驱动中经常被使用．但谐波传动也有一些缺点，如柔性等因素影响负载端轨迹跟踪精度．本文系统地分析了谐波传动系统的动力学特性，建立了包括电机转子惯量在内的动力学模型，并且在对系统进行全面实验研究的基础上总结出谐波传动系统中存在的问题，采用相应的基于传感器的控制策略克服存在的问题，提高系统的响应性能．

谐波驱动系统自适应神经网络动态面控制

针对谐波驱动系统动力学模型中存在的非线性摩擦、柔性变形和外界未知干扰力矩等因素的问题,为了提高系统的位置跟踪精度,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的谐波驱动系统自适应动态面控制.采用LuGre摩擦模型描述系统的非线性摩擦特性,用RBF神经网络在线逼近摩擦参数变化和外界未知干扰力矩对系统的影响,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的所有误差最终一致有界.仿真结果表明:与普通动态面控制相比,本控制策略对摩擦参数变化和外界未知干扰力矩具有较强的鲁棒性,提高了系统的位置跟踪精度.

考虑非线性因素的谐波齿轮传动动态误差研究

为了研究谐波齿轮系统动态误差的非线性因素的动力学响应行为,推导其动态误差的近似解,本文考虑谐波齿轮啮合摩擦、扭转刚度等非线性因素,利用拉格朗日方程建立谐波齿轮系统动态误差动力学方程,运用广义能量法构造李雅普诺夫函数,判断其动态系统稳定性,并应用多尺度法得到不同频率谐波的强迫激励下动态误差的近似解及频响应方程,最后通过数值方法对HDC-40-050型谐波减速器加以验证。结果表明,所推导的动态误差的近似解与数值分析结果几乎一致,验证了近似解的准确性,这对谐波齿轮传动系统的动态误差分析与控制具有指导意义和应用价值。