一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法技术方案

技术编号:43514220 阅读:44 留言:0更新日期:2024-11-29 17:16
本发明专利技术公开了一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法,属于柔性机械臂振动抑制领域,首先利用哈密尔顿原理,将柔性机械臂系统建模为分布参数系统;将输入饱和与死区问题转化为新的饱和问题,并设计辅助系统来前向补偿控制输入和执行器输出之间的差值;通过设计自适应律,补偿匹配与非匹配干扰对分布参数系统的复合影响;利用李亚普诺夫直接法,结合障碍李亚普诺夫函数,提出自适应边界控制器,并进行系统稳定性证明。在所提出控制方案的作用下,柔性机械臂角位移跟踪误差与臂杆末端挠度的斜率限制在安全范围内,且角位移跟踪误差以及臂杆挠度能够收敛到零的小邻域内,实现了受限下柔性机械臂系统的角位移跟踪与抗扰减振控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于柔性机械臂振动抑制,具体涉及一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法


技术介绍

1、相比传统刚性机械臂,柔性机械臂由于其质量轻,韧性高,低能耗等特性,在实际应用中有独特的优势,目前已广泛应用于航空航天,工业制造,医学等众多领域。然而柔性特性带来的振动问题是柔性机械臂系统研究与应用最需克服关键的问题。

2、近年来,对于柔性机械臂的研究已取得一定的科研成果。现有的成果通常将柔性结构系统建模为集中参数系统或分布参数系统,后者虽模型复杂,但可以避免控制溢出问题。干扰是造成柔性机械臂振动的主要因素之一,大部分现有研究致力于解决和控制器作用与同一个通道中的匹配干扰,然而由于参数扰动、未建模动态和外部风场等因素导致的非匹配干扰可以直接作用于系统状态,故实际应用中柔性机械臂系统受到的非匹配干扰是不可忽略的,亟需有效的控制方法解决作用于由分布参数系统表征的柔性机械臂系统的匹配与非匹配干扰的复合影响。

3、另外,由于物理因素的限制,执行器会对输入的控制信号出现饱和以及死区现象,使得系统实际控制输入与理想控制输入之间存在偏差,影响控本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法,其特征在于,在所述步骤1中,利用哈密尔顿原理建立分布参数系统,系统主控方程为:

3.根据权利要求2所述的一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法,其特征在于,在所述步骤2中,饱和函数描述为:

4.根据权利要求3所述的一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法,其特征在于,在所述步骤3中,参数自适应律的形式描述为:

5.根据权利要求4所述的一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方...

【技术特征摘要】

1.一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法,其特征在于,在所述步骤1中,利用哈密尔顿原理建立分布参数系统,系统主控方程为:

3.根据权利要求2所述的一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法,其特征在于,在所述步骤2中,饱和函数描述为:

4.根据权利要求3所述的一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:任勇张勇
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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