基于PD+鲁棒控制器的并联机器人轨迹跟踪控制方法技术

本发明专利技术公开了基于PD+鲁棒控制器的并联机器人轨迹跟踪控制方法，包括如下步骤：建立并联机器人基本动力学模型；引入摩擦模型建立并联机器人完整动力学模型；基于PD控制器对并联机器人进行轨迹跟踪控制；对并联机器人完整动力学模型进行动力学参数辨识；基于辨识得到的完整动力学模型设计鲁棒控制器，结合PD控制器共同对并联机器人进行轨迹跟踪控制。本发明专利技术提供的基于PD+鲁棒控制器的轨迹跟踪控制方法同时具有PD控制器易于实现，适用性强和鲁棒控制器鲁棒性强的特点，适用于6自由度及少自由度并联机器人，并对其他机构的轨迹跟踪控制有一定的借鉴意义。定的借鉴意义。定的借鉴意义。

【技术实现步骤摘要】
基于PD+鲁棒控制器的并联机器人轨迹跟踪控制方法


[0001]本专利技术涉及一种控制方法，特别是涉及一种基于PD+鲁棒控制器的并联机器人轨迹跟踪控制方法。

技术介绍

[0002]一般而言，并联机器人是指由动平台与静平台通过若干条独立的运动支链连接而成的闭环运动机构。这种机构一般具有高度非线性的动力学模型，通常被用于高速、高加速度和高精度的工作场景，这要求并联机器人必须具有相当高的轨迹跟踪精度。
[0003]尽管在控制领域有很多新进展，但是PD/PID控制无疑是工业中最常用的轨迹跟踪控制算法。这种控制器结构简单，易于实现，调参规则可用性强，控制效果稳定可靠，因此在实时控制当中应用十分广泛。作为PID控制器的一种简化形式，PD控制器是保证机械臂稳定性和良好轨迹跟踪性能的最简形式，因此通常被应用于机器人的轨迹跟踪控制领域。这种控制方案保证了机器人设定点位置控制的局部渐近稳定性，并且对于低速运动能够达到令人满意的性能。然而，由于并联机器人的运动控制模型一般是非线性的，在将机器人的运动位置信息从笛卡尔空间转换到关节空间时往往会出现非线性映射的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于PD+鲁棒控制器的并联机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立并联机器人运动学模型；S2、建立并联机器人基本动力学模型；S3、引入线性摩擦模型建立并联机器人完整动力学模型；S4、基于PD控制器对并联机器人进行轨迹跟踪控制；S5、对并联机器人完整动力学模型进行动力学参数辨识；S6、基于辨识得到的完整动力学模型设计鲁棒控制器，结合PD控制器共同对并联机器人进行轨迹跟踪控制。2.根据权利要求1所述的基于PD+鲁棒控制器的并联机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述并联机器人包括动平台、静平台和I条支链，动平台与静平台通过各支链连接在一起。3.根据权利要求1所述的基于PD+鲁棒控制器的并联机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，步骤S1中建立的并联机器人运动学模型为：P＝Γ(d
*
)其中，P是动平台相对静平台的位姿矩阵，d
*
是并联机器人各支链驱动关节的名义位置，Γ为P与d
*
之间的数学映射关系。4.根据权利要求1所述的基于PD+鲁棒控制器的并联机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，基于并联机器人的运动学模型可以得到并联机器人动平台和各连杆的速度和位置建立并联机器人基本动力学模型：其中D(d
*
)为对称的广义质量矩阵，为哥氏力和离心力矩阵，G(d
*
)为重力项矩阵，τ为广义外力矩阵，d
*
是并联机器人各支链驱动关节的名义位置，和分别为并联机器人各支链的名义加速度和名义速度。5.根据权利要求4所述的基于PD+鲁棒控制器的并联机器人轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述并联机器人完整动力学模型为：其中，τ
f
为并联机器人的线性摩擦模型，和分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁，马广才，曹亚超，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：