一种柔性手腕驱动部件的扰动观测鲁棒非线性控制方法技术

技术编号:41377467 阅读:13 留言:0更新日期:2024-05-20 10:20
本发明专利技术公开了一种柔性手腕驱动部件的扰动观测鲁棒非线性控制方法,步骤如下:建立包含形状记忆合金驱动器和传动装置的柔性手腕驱动系统,通过热电模块改变形状记忆合金层温度,实现对SMA丝位移的控制,传动装置将SMA丝的位移转化为齿轮旋转,使用角度传感器测量转动角位移;采用比例积分控制器稳定角位移误差,通过扰动观测器处理外部干扰和中间计算误差,并将扰动观测器的输出用作叠加干扰的估计和补偿,以稳定角速度误差;借助非线性阻尼项,确保从输入到状态的全局稳定;这种控制方法结构简洁、设计直观,相较于传统的鲁棒非线性控制器有明显优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精密加工和柔性驱,具体涉及一种柔性手腕驱动部件的扰动观测鲁棒非线性控制方法


技术介绍

1、随着生产技术的迅猛发展,工业产品正向自动化、智能化和成套化方向迅速演进。在高端领域,如航空航天,对轻量、小型和超精密驱动装置的需求日益紧迫。相较于传统电机和液压驱动,柔性驱动器具有可通过调节温度和磁场实现输出形变、无污染和噪音的独特优势。因此,在结构材料、航空航天、机器人、生物医学等领域,对形状记忆合金柔性驱动器的需求不断增长。尽管形状记忆合金领域已获得两万多项专利,但实际可行产品数量受限于材料特性和使用寿命的限制。

2、形状记忆效应源于应力场和温度场的相互作用。当外力和温度作用于sma晶体结构时,材料内部的马氏体相和奥氏体相间会发生转变,当材料受热时,形状记忆合金晶体结构最为牢固,能够抵消外力对材料的塑性形变,恢复到之前的状态,然而,形状记忆合金相变过程不是同步进行,在升温和降温的过程中,柔性驱动器输出值会有所不同并且难以准确估计。

3、为提升柔性驱动器使用潜力,可利用控制方法改善柔性驱动器的输出性能。前馈控制和反馈控制是主要本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性手腕驱动部件的扰动观测鲁棒非线性控制方法,其特征在于,所述的鲁棒非线性控制方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种柔性手腕驱动部件的扰动观测鲁棒非线性控制方法,其特征在于,所述柔性手腕驱动系统中,通过预张紧模块拉伸形状记忆合金层长度,施加驱动电压于热电模块,使热电模块加热形状记忆合金层产生收缩形变,带动齿轮传动机构旋转,同时通过滚子链带动输出轴旋转。

3.根据权利要求1所述的一种柔性手腕驱动部件的扰动观测鲁棒非线性控制方法,其特征在于,所述步骤S3中,设计一个低通滤波器Q(s)得到ω(t)估计值为:

4.根据权利要求1所述的一种柔性...

【技术特征摘要】

1.一种柔性手腕驱动部件的扰动观测鲁棒非线性控制方法,其特征在于,所述的鲁棒非线性控制方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种柔性手腕驱动部件的扰动观测鲁棒非线性控制方法,其特征在于,所述柔性手腕驱动系统中,通过预张紧模块拉伸形状记忆合金层长度,施加驱动电压于热电模块,使热电模块加热形状记忆合金层产生收缩形变,带动齿轮传动机构旋转,同时通过滚子链带动输出轴旋转。

3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯颖余天诚
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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