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文件名称：_空间柔性机械臂控制策略研究
文件大小：11.94MB
文件格式：CAJ
更新时间：2021-06-24 11:23:27
机械臂 控制
_空间柔性机械臂控制策略研究
设计了一种大型的空间六*度机械臂,提出了需要完成的指标性的
作业任务,在对空间机械臂进行精度分析的基础上,针对具体的作业任务对机械
臂进行精度分配建立由柔性臂杆和柔性关节构成的空间多*度柔性机械臂动
力学模型,并验证动力学模型的有效性建立空间机械臂的地面气浮模拟试验平
台,针对地面气浮模拟平台上空间机械臂的构型特点,建立了平面两连杆柔性机
械臂动力学模型,分析机械臂的弹性一阻尼约束边界条件,验证柔性机械臂在此
约束条件下的动力学特性。
其次,通过对机械臂关节的非线性特性进行分析,建立了考虑关节非线性特
性的柔性关节动力学模型为克服柔性关节非线性因素的影响,提出双位置闭环
伺服控制,输出反馈抗饱和的高精度控制和基于摩擦模型的自适应补
偿控制策略通过机械臂单关节测试平台上的试验表明所提出的控制策略不仅
有效的提高了非线性影响下的位置控制精度和稳定性,并且可实现饱和非线性影
响下空间机械臂系统的全局渐进稳定。
再次,建立不确定性影响下的柔性关节机械臂级联动力学方程,基于反演设
计的思想,设计虚拟控制量实现了级联方程的递阶控制,在反演镇定函数中综合
积分项,进一步消除轨迹跟踪稳态误差,并且设计自适应滑模控制器消除不确定
因素影响,基于理论证明了整个系统的稳定性和对误差的收敛性为
避免由于虚拟控制反复求导而导致的计算复杂度问题,将动态滑模面控制与自适
应神经网络相结合,提出了空间柔性关节机械臂的自适应神经网络动态滑模面控
制策略,并进行控制策略的稳定性分析、仿真研究和试验验证研究。