-
题名基座与臂杆全弹性空间机器人的有限时间控制
被引量：2
- 1
-
-
作者
黄小琴
陈力
-
机构
福州大学机械工程及自动化学院福建省高端装备制造协同创新中心
-
出处
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期399-406,共8页
-
基金
国家自然科学基金项目(11372073,11072061)
福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台项目(2014H21010011)共同资助
-
文摘
探讨了基座、臂杆全弹性影响下,基于有限时间的漂浮基空间机器人系统轨迹跟踪以及柔性抑振问题.由于弹性基座与两柔性杆之间存在多重动力学耦合关系,此系统为高度非线性系统.将弹性基座与臂杆间的连接视为线性弹簧,利用拉格朗日第二类方程并结合假设模态法,推导出该系统的动力学模型;应用奇异摄动理论的两种时间尺度假设,将系统分解为表示刚性运动的慢变子系统和表示基座弹性、双柔杆振动的快变子系统.针对慢变子系统,设计了一种基于名义模型的有限时间控制器,保证完成刚性期望轨迹跟踪.设计的积分式滑模面具有有限时间收敛特性,比传统渐近收敛控制方法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性;对于快变子系统,采用线性二次型最优控制同时抑制弹性基座与两柔性杆的振动.Lyapunov理论证明了所提控制算法能使跟踪误差在有限时间内收敛到原点.仿真验证了控制方法的有效性.
-
关键词
基座弹性
两柔性杆空间机器人
奇异摄动法
有限时间控制
主动抑振
-
Keywords
Elastic base
Two-flexible-arm space robot
Singular perturbation method
Finite time control
Active vibration suppression
-
分类号
V42
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
