铆接机器人位置和压铆力自适应模糊滑模阻抗控制

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作者 焦建军 李宗刚 +1 位作者 康会峰 陈引娟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期300-312,共13页

针对机器人铆接小尺寸、低刚度铆钉过程中对准精度要求高、作业行程小和冲击力大等问题,提出了一种结合自适应模糊滑模控制和模糊阻抗控制的机器人铆接控制方法。为此,将机器人铆接控制过程分为接近对准与压铆两个阶段。其中,为了实现... 针对机器人铆接小尺寸、低刚度铆钉过程中对准精度要求高、作业行程小和冲击力大等问题,提出了一种结合自适应模糊滑模控制和模糊阻抗控制的机器人铆接控制方法。为此,将机器人铆接控制过程分为接近对准与压铆两个阶段。其中,为了实现快速接近铆钉顶部以及铆接头与铆钉轴线的精确对准,设计了以双曲正切函数为切换函数的模糊自适应滑模控制器,使得切换过程更加光滑、滑模增益自适应调节,从而降低了系统的抖振,实现了运动的快速性和准确性;针对压铆阶段作业行程小、冲击力大的特点,设计了以接触力误差和力增量为输入的阻尼调整模糊控制器,减少了阻尼参数在阻抗控制过程中产生的振荡,避免了过度力加载导致的铆钉损坏或铆接失败。仿真及试验结果表明,所给出的控制方法位置精度在0.3 mm以内,力接触具有更好的稳定性、实时性和快速性,能够满足铆接工艺规范要求,对于铆接机器人的高精度作业具有借鉴意义。 展开更多

关键词 铆接机器人 轨迹跟踪 滑模控制 模糊控制 阻抗控制 位置与力控制

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舰炮交流伺服系统自适应模糊滑模位置控制 被引量：3

2

作者 张缨 夏学文 +1 位作者 李法忠 董明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期67-72,共6页

将变结构滑模控制技术和模糊控制技术相结合,提出一种新颖的自适应模糊滑模伺服系统位置控制方法。根据模糊向量设计自适应律计算逼近的模糊函数逼近被控系统的数学模型。根据线性反馈技术设计滑模控制律,并证明了系统的稳定性。模糊滑... 将变结构滑模控制技术和模糊控制技术相结合,提出一种新颖的自适应模糊滑模伺服系统位置控制方法。根据模糊向量设计自适应律计算逼近的模糊函数逼近被控系统的数学模型。根据线性反馈技术设计滑模控制律,并证明了系统的稳定性。模糊滑模控制柔化了控制信号,将不连续的控制信号连续化,减轻或避免了一般滑模控制器的振颤现象。模糊逻辑实现了滑模控制参数的自适应调整,是解决参数不确定时变系统控制的一种新型有效的方法,降低了切换控制的影响,有效地降低了抖动。实验结果表明,采用自适应模糊滑模控制技术设计的位置控制器精度高,响应时间快,有效抑制系统抖动现象,解决了输入信号的滤波问题、运动中负载的扰动问题以及位置控制中参数难以相互协调匹配的难题。 展开更多

关键词 控制科学与技术 伺服系统 位置控制 自适应控制 模糊控制 滑模控制

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直接力/气动力复合控制导弹自适应模糊滑模控制 被引量：6

3

作者 吴振辉 董朝阳 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1051-1055,共5页

针对采用直接力/气动力复合控制导弹所具有的强耦合非线性等特性,提出了一种基于自适应模糊滑模控制的自动驾驶仪设计方法.该方法利用自适应模糊系统所具有的万能逼近特性,对大攻角飞行过程中导弹动力学系统存在的非线性特性进行逼近,... 针对采用直接力/气动力复合控制导弹所具有的强耦合非线性等特性,提出了一种基于自适应模糊滑模控制的自动驾驶仪设计方法.该方法利用自适应模糊系统所具有的万能逼近特性,对大攻角飞行过程中导弹动力学系统存在的非线性特性进行逼近,并利用变结构控制对外界干扰的强鲁棒性,构造误差系统滑模面,克服了逼近误差和外界干扰对控制系统的影响,实现了对大机动指令的精确跟踪.仿真结果表明,所设计的控制方法对大过载指令有较好的跟踪效果,对模型不确定性和外界干扰也具有较好的鲁棒性.由于采用直接力/气动力复合控制,有效的减小了气动舵偏角,避免了气动舵的饱和. 展开更多

关键词 直接力/气动力复合控制 滑模控制 自适应模糊系统 导弹自动驾驶仪

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火箭炮位置伺服系统模糊自适应滑模控制 被引量：4

4

作者 魏世鹏 李华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期161-164,共4页

针对火箭炮位置伺服系统强耦合、变负载、非线性的特性,提出了一种具有积分滑模面的模糊自适应滑模控制方法。为了使控制律不依赖对象的精确数学模型,利用模糊系统的万能逼近原理,设计了一个模糊系统,实现了理想控制律的逼近。为了抑制... 针对火箭炮位置伺服系统强耦合、变负载、非线性的特性,提出了一种具有积分滑模面的模糊自适应滑模控制方法。为了使控制律不依赖对象的精确数学模型,利用模糊系统的万能逼近原理,设计了一个模糊系统,实现了理想控制律的逼近。为了抑制滑模抖振,设计了基于切换增益的自适应律,实现了系统参数的动态调节。仿真研究表明,该方法不仅保证了系统的动、静态品质,有效削弱了控制信号的抖振,而且对参数的不确定性具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 火箭炮 位置伺服系统 自适应滑模控制 模糊系统

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防空多管火箭炮位置控制器的模糊滑模设计 被引量：1

5

作者 霍龙 乐贵高 +1 位作者 马大为 胡健 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期123-126,共4页

针对防空多管火箭炮交流位置伺服系统转动惯量和负载力矩变化大等特性,设计了基于模糊滑模控制的位置控制器。利用模糊控制调整滑模切换部分的控制,使系统对内部参数变化和外部干扰等不确定项均具有全局鲁棒性。仿真结果表明该控制策略... 针对防空多管火箭炮交流位置伺服系统转动惯量和负载力矩变化大等特性,设计了基于模糊滑模控制的位置控制器。利用模糊控制调整滑模切换部分的控制,使系统对内部参数变化和外部干扰等不确定项均具有全局鲁棒性。仿真结果表明该控制策略不仅保证了系统的静、动态特性,而且有效消除了系统的抖振现象。 展开更多

关键词 火箭炮 位置伺服系统 模糊滑模控制 切换控制

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交流位置伺服系统的模糊滑模自适应控制 被引量：1

6

作者 柴华伟 冯俊萍 李志刚 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2009年第3期57-59,79,共4页

为了实现某交流伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对实际系统中所存在的转动惯量和负载力矩变化大、冲击力矩强等各种不确定因素,结合变结构控制、自适应控制及模糊控制的优点,本文提出了一种模糊滑模控制策略。其中滑模控制用来克服系... 为了实现某交流伺服系统的高精度位置跟踪控制,针对实际系统中所存在的转动惯量和负载力矩变化大、冲击力矩强等各种不确定因素,结合变结构控制、自适应控制及模糊控制的优点,本文提出了一种模糊滑模控制策略。其中滑模控制用来克服系统模型不精确和扰动的影响,同时为了抑制抖振,利用模糊系统在线调整控制增益,实时估计系统不确定量的边界值以削弱抖动。仿真结果表明,该控制器鲁棒性强,而且消除了超调,具有较好的动态性能及稳态精度,满足了性能指标的要求。 展开更多

关键词 自动控制技术 交流位置伺服系统 模糊控制 滑模控制 自适应控制

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漂浮基闭链双臂空间机器人抓持系统动力学及载荷力/位置混合控制的模糊变结构控制器设计 被引量：1

7

作者 陈志煌 陈力 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期260-268,共9页

讨论了载体位置、姿态均不受控制的漂浮基双臂空间机器人抓物系统的动力学建模和控制问题.利用拉格朗日方法和牛顿欧拉法分别建立了双臂空间机器人及负载的非线性动力学模型,结合空间机器人固有的特性及闭合链约束关系,得到抓持系统合... 讨论了载体位置、姿态均不受控制的漂浮基双臂空间机器人抓物系统的动力学建模和控制问题.利用拉格朗日方法和牛顿欧拉法分别建立了双臂空间机器人及负载的非线性动力学模型,结合空间机器人固有的特性及闭合链约束关系,得到抓持系统合成动力学方程.以此为基础,考虑到空间机器人系统结构的复杂性及某些参数的变动性,根据具有较强鲁棒性的变结构控制理论,针对该抓持系统惯性空间轨迹跟踪设计了全局滑模控制方案及相应的PI内力控制方案,从而达到位置、力的混合控制.为克服滑模控制器抖振的缺点,附加设计了模糊控制器.根据系统的输出来动态调节滑模控制器的参数,从而既可确保系统的快速响应又可降底原有的抖振.系统数值仿真征明了上述控制方案的有效性与准确性. 展开更多

关键词 漂浮基 闭链双臂空间机器人 模糊变结构控制 力/位置混合控制

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基于模糊自适应滑模算法的多机械臂力/位混合控制 被引量：2

8

作者 朱志浩 李蔚 +3 位作者 高直 郭毓 马凯辉 林晖 《集成技术》 2023年第3期72-81,共10页

针对多机械臂力/位混合控制受摩擦力等不确定因素影响的问题,该文提出了一种基于模糊自适应鲁棒滑模算法的控制方法。首先,根据机械臂及物体的动力学方程,构建多机械臂系统模型,并将模糊算法与自适应滑模算法相结合;然后,对不确定因素... 针对多机械臂力/位混合控制受摩擦力等不确定因素影响的问题,该文提出了一种基于模糊自适应鲁棒滑模算法的控制方法。首先,根据机械臂及物体的动力学方程,构建多机械臂系统模型,并将模糊算法与自适应滑模算法相结合;然后,对不确定因素及未知非线性项进行补偿,利用鲁棒算法对系统可靠性进行提升;最后,基于李雅普诺夫方法,证明了该系统的稳定性。仿真结果显示,该方法可显著提升控制器的控制精度和系统响应速度。 展开更多

关键词 多机械臂 力/位混合控制 模糊自适应控制 滑模控制 鲁棒控制

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空间机器人双臂捕获航天器操作的力/位置控制 被引量：8

9

作者 艾海平 陈力 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1847-1853,共7页

针对漂浮基空间机器人双臂夹持捕获航天器过程的冲击效应及其后镇定运动的力/位置控制问题,本文提出了一种基于无源性理论的模糊控制方案。依据多刚体系统动力学理论,获得了捕获前双臂空间机器人及目标航天器的动力学模型;应用系统动量... 针对漂浮基空间机器人双臂夹持捕获航天器过程的冲击效应及其后镇定运动的力/位置控制问题,本文提出了一种基于无源性理论的模糊控制方案。依据多刚体系统动力学理论,获得了捕获前双臂空间机器人及目标航天器的动力学模型;应用系统动量守恒关系,捕获后闭链系统运动几何关系及力的传递规律,分析了捕获接触、碰撞过程对闭链系统产生的冲击效应,并进而建立了捕获操作完成后两者形成的闭链混合体系统动力学方程。以此为基础,针对非合作航天器带来的系统建模误差及扰动,基于无源性理论并结合速度观测器,设计了捕获操作后闭链混合体系统夹持操作的镇定运动力/位置模糊滑模控制方案。结果表明:提出的方案无需实际测量相关速度信号,并具有基于无源性理论所设计控制方案本身秉承的良好动态特性及较强的鲁棒性;可以有效抵御捕获操作引起的较强冲击效应对控制系统的干扰,快速实现闭链混合体系统的运动镇定。系统数值模拟仿真结果验证了所提控制方案的正确性。 展开更多

关键词 漂浮基空间机器人 双臂夹持捕获航天器 闭链混合体系统 无源性理论 冲击效应 速度观测器 力/位置模糊滑模控制 镇定运动

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基于位置检测的桥式起重机模糊滑模纠偏控制

10

作者 毛景魁 倪艳荣 陈智娟 《河南科技》 2019年第34期63-65,共3页

起重机在实际运行过程中会出现跑偏和"啃轨"的现象,从而影响起重机的使用和寿命。针对此现象,采用传感器检测车轮的位置信息,使用模糊控制和滑模控制相结合的控制策略,有效提升起重机的性能,提高实际生产效率,延长起重机寿命。

关键词 桥式起重机 位置检测 模糊滑模控制

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基于多目标优化的模糊滑模变结构控制及应用 被引量：8

11

作者 杨勇 文丹 +1 位作者 罗安 覃爱娜 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1149-1154,共6页

结合滑模变结构控制和模糊逻辑技术,提出一种基于多目标优化的模糊滑模变结构控制。以滑模开关函数及其变化量作为模糊调节器的输入量,滑模面边界层的宽度作为输出量,设计一个二维模糊边界层宽度调节器;以稳态误差和切换频率构造多目标... 结合滑模变结构控制和模糊逻辑技术,提出一种基于多目标优化的模糊滑模变结构控制。以滑模开关函数及其变化量作为模糊调节器的输入量,滑模面边界层的宽度作为输出量,设计一个二维模糊边界层宽度调节器;以稳态误差和切换频率构造多目标优化函数,运用多目标优化算法对滑模变结构控制器参数进行优化。应用于液压位置系统控制的仿真结果表明,所提出的控制方法能缓解滑模变结构控制高稳态精度与平滑抖振之间的矛盾,提高液压位置滑模变结构控制系统的综合性能。 展开更多

关键词 模糊滑模变结构控制 边界层调节 多目标优化 抖振削弱 稳态精度 液压位置系统

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伺服系统的自适应模糊滑模最优控制研究 被引量：13

12

作者 马义方 蔡际令 汪雄海 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1032-1035,共4页

为提高无刷直流电机(BLDCM)位置伺服系统的动静态性能,提出了一种基于最优线性二次调节(LQR)策略的控制器设计方法.控制器由最优LQR、模糊控制器和滑模自适应调节器组成.依据状态变换和Lyapurnov稳定性定理,通过离线计算得到二次型优化... 为提高无刷直流电机(BLDCM)位置伺服系统的动静态性能,提出了一种基于最优线性二次调节(LQR)策略的控制器设计方法.控制器由最优LQR、模糊控制器和滑模自适应调节器组成.依据状态变换和Lyapurnov稳定性定理,通过离线计算得到二次型优化控制初始值作为模糊控制器输入,由滑模自适应调节系统模糊参数降低Lyapurnov目标函数.对所设计的控制器分别作了空载、带负载及改变电机参数的仿真试验.仿真实验结果表明,该方法设计的控制器明显增强了无刷直流电机位置伺服系统的动静态性能、抗干扰能力和鲁棒性.控制输出能快速平稳地跟随参考位置信号. 展开更多

关键词 位置伺服系统 模糊滑模控制 无刷直流电机

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柔性臂机器人定位过程模糊滑模控制研究 被引量：5

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作者 戴学丰 孙立宁 蔡鹤皋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期148-150,共3页

以宏微双重驱动的双连杆柔性臂机器人为背景,提出了一种具有模糊调节功能的关节角控制律设计方法,即基于刚性模态设计实现关节位置控制的滑模算法,再根据关节角误差信号和滑模函数变化趋势建立模糊推理表确定对滑模控制律的修正量. 为... 以宏微双重驱动的双连杆柔性臂机器人为背景,提出了一种具有模糊调节功能的关节角控制律设计方法,即基于刚性模态设计实现关节位置控制的滑模算法,再根据关节角误差信号和滑模函数变化趋势建立模糊推理表确定对滑模控制律的修正量. 为了保持系统性能平稳变化,还提出了修正系数矩阵的概念.计算机仿真表明,本算法可以很好地实现关节角位置控制同时不引起大的振动. 展开更多

关键词 柔性臂机器人 滑模控制 模糊控制 位置控制

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永磁同步电机无位置传感器模糊滑模观测技术 被引量：5

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作者 周永勤 崔延光 +1 位作者 王旭东 周美兰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期728-733,共6页

针对饱和函数滑模观测器趋近滑模面较慢的问题,引入模糊控制,用模糊控制器调节开关函数输出幅值,以抑制抖动并快速到达滑模面.通过与饱和函数滑模观测器的比较分析,验证了模糊滑模观测器能柔化控制器的输出信号,使响应速度更快,可以实... 针对饱和函数滑模观测器趋近滑模面较慢的问题,引入模糊控制,用模糊控制器调节开关函数输出幅值,以抑制抖动并快速到达滑模面.通过与饱和函数滑模观测器的比较分析,验证了模糊滑模观测器能柔化控制器的输出信号,使响应速度更快,可以实现转子位置的精确估算.同时提出一种基于锁相环的转速估算方法,解决了转速实时估算问题. 展开更多

关键词 永磁同步电机 滑模观测器 模糊控制 转子位置估算 锁相环

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自适应模糊滑模控制在火箭炮电液伺服系统中的应用 被引量：5

15

作者 高强 王力 钱林方 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1148-1152,共5页

针对某火箭炮电液位置伺服系统,提出了一种自适应模糊滑模控制方法。为了使等效控制器的设计不依赖于对象的精确数学模型,利用切换函数及其变化率设计了自适应模糊系统来代替等效控制,并且为了解决抖振问题,利用抖振参数和切换函数的绝... 针对某火箭炮电液位置伺服系统,提出了一种自适应模糊滑模控制方法。为了使等效控制器的设计不依赖于对象的精确数学模型,利用切换函数及其变化率设计了自适应模糊系统来代替等效控制,并且为了解决抖振问题,利用抖振参数和切换函数的绝对值设计了模糊系统动态调节边界层厚度。仿真结果表明,该方法不仅能保证系统的响应速度和控制精度,有效抑制抖振,并且对结构参数不确定性具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 自动控制技术 电液位置伺服系统 自适应模糊滑模控制 鲁棒性 边界层

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膨胀节成型机模糊自适应趋近律滑模控制研究 被引量：4

16

作者 柳波 王浩 +1 位作者 高宇 黄杰 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期463-466,共4页

文章针对膨胀节成型机电液比例位置控制系统容易受系统参数不精确和外界干扰影响,导致控制精度降低甚至系统抖振的缺点,引入了一种模糊自适应趋近律滑模控制方法。采用指数趋近律形式的切换函数设计滑模控制器,并使用模糊逻辑规则自适... 文章针对膨胀节成型机电液比例位置控制系统容易受系统参数不精确和外界干扰影响,导致控制精度降低甚至系统抖振的缺点,引入了一种模糊自适应趋近律滑模控制方法。采用指数趋近律形式的切换函数设计滑模控制器,并使用模糊逻辑规则自适应调整ε的大小,使系统参数动态最优化。仿真结果表明,该方法有效抑制抖振,保证了系统的控制精度,同时响应速度较快,有效提高了膨胀节成型精度。 展开更多

关键词 膨胀节成型 位置控制 模糊滑模控制 电液比例控制 指数趋近律

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自适应模糊滑模在火箭炮位置伺服系统中的应用 被引量：1

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作者 霍龙 乐贵高 +1 位作者 马大为 胡健 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第9期137-140,共4页

针对多管火箭炮交流位置伺服系统转动惯量和负载力矩变化大的特性,设计了自适应模糊滑模位置控制器。用模糊控制逼近理想滑模控制,设计切换控制补偿逼近误差,自适应控制调节模糊参数和切换控制的不确定上界。为了保证系统渐进稳定和可控... 针对多管火箭炮交流位置伺服系统转动惯量和负载力矩变化大的特性,设计了自适应模糊滑模位置控制器。用模糊控制逼近理想滑模控制,设计切换控制补偿逼近误差,自适应控制调节模糊参数和切换控制的不确定上界。为了保证系统渐进稳定和可控,根据李亚普函数导出自适应率。仿真结果表明该控制策略不仅保证了系统的静、动态特性,而且对负载扰动和系统参数摄动具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 火箭炮 位置伺服系统 自适应模糊滑模控制 等效控制

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基于模糊滑模变结构的工业机械臂控制系统研究 被引量：5

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作者 郑晓斌 《陕西理工大学学报（自然科学版）》 2019年第1期22-27,共6页

针对工业机械臂系统高精度的位置跟踪控制要求,提出了一种模糊滑模变结构控制器。该控制器将指令信号由滑模变结构控制器产生的滑模等效控制项和由模糊控制器产生的切换控制项相加作为运动指令信号,对机械臂伺服驱动系统进行最佳调整。... 针对工业机械臂系统高精度的位置跟踪控制要求,提出了一种模糊滑模变结构控制器。该控制器将指令信号由滑模变结构控制器产生的滑模等效控制项和由模糊控制器产生的切换控制项相加作为运动指令信号,对机械臂伺服驱动系统进行最佳调整。仿真结果表明:其对系统数学模型的依赖程度小,具有响应速度快、鲁棒性强的特点,速度跟踪振荡现象也得到明显的抑制。 展开更多

关键词 模糊控制 滑模变结构控制 数学模型 位置跟踪

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火炮模块药输送伺服系统自适应模糊滑模控制 被引量：4

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作者 岳才成 钱林方 +1 位作者 孔建寿 李颖 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1891-1898,共8页

针对火炮模块药输送伺服系统传动过程中存在参数时变和抖振等问题,设计了一种带有积分滑模函数的自适应模糊滑模控制器。采用自适应方法对系统时变参数进行估计,减小不确定部分对控制系统的影响。引入新型饱和函数代替传统切换函数,保... 针对火炮模块药输送伺服系统传动过程中存在参数时变和抖振等问题,设计了一种带有积分滑模函数的自适应模糊滑模控制器。采用自适应方法对系统时变参数进行估计,减小不确定部分对控制系统的影响。引入新型饱和函数代替传统切换函数,保证整个切换过程连续、平滑过渡;采用模糊自适应算法对切换系数在线调整,提高系统的鲁棒性能,进一步抑制切换过程中的抖振。实验结果表明,火炮模块药输送伺服系统在空载、半载和满载3种情况下均具有良好的位置跟踪性能,满足性能指标要求,提出的自适应模糊滑模控制算法能够克服负载变化对系统控制精度的影响。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 火炮模块药输送伺服系统 抖振 自适应模糊滑模控制 位置跟踪

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高空立面条件下绳驱动并联机器人控制研究

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作者 朱银锋 张成浩 +1 位作者 方继根 孙文勇 《重庆科技大学学报(自然科学版)》 2025年第2期99-108,共10页

为了提升高空作业的安全性和效率,提出了一种基于绳驱动的并联机器人。利用矢量封闭理论和微分求导法分析运动学逆解,使用Newton-Euler和Lagrange方法构建系统的动力学模型。设计一种模糊力∕位置控制器,通过实时监控并调整绳索张力与... 为了提升高空作业的安全性和效率,提出了一种基于绳驱动的并联机器人。利用矢量封闭理论和微分求导法分析运动学逆解,使用Newton-Euler和Lagrange方法构建系统的动力学模型。设计一种模糊力∕位置控制器,通过实时监控并调整绳索张力与末端位置精准控制张力分布,从而优化系统的稳定性和响应速度。仿真实验结果表明,在外界扰动力和摩擦阻力的影响下,相较于传统PID控制器,模糊力∕位置控制器在精度和稳定性方面表现更优。 展开更多

关键词 绳驱动并联机器人 动力学模型 张力优化 模糊力∕位置控制

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