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题名轮式工业机器人自适应终端滑模轨迹跟踪控制
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作者
陈飞
刘婷婷
毛自民
宋家友
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机构
商丘职业技术学院基础部
郑州西亚斯学院计算机与软件工程学院
河南省智能制造数字孪生工程研究中心
郑州大学信息工程学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第11期153-160,共8页
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基金
河南省高等学校重点科研项目(24B520030)。
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文摘
为了提高轮式工业机器人运动轨迹的跟踪精度,设计了轮式工业机器人自适应终端滑模轨迹跟踪控制律。首先针对轮式工业机器人系统中存在的机械摩擦、侧滑和不稳定气流等扰动因素,建立了纵向和横向动力学模型;然后设计了自适应扰动观测器,来准确估计系统中的扰动大小;最后利用纵向和横向轨迹跟踪误差以及横摆角跟踪误差分别设计了自适应终端滑模轨迹跟踪控制律,实现了轮式工业机器人运动轨迹的高精度跟踪。仿真结果表明,设计自适应扰动观测器能够准确估计出系统中的扰动,纵向、横向和横摆角的最大估计误差分别为0.02m/s2、0.06m/s2和0.008(°)/s2,设计的自适应终端滑模轨迹跟踪控制律可以克服系统内的扰动影响,在纵向和横向的最大跟踪误差分别仅为0.06m和0.08m,具有更强的鲁棒性和更高的控制精度。测试结果表明,在提出的控制方法作用下,轮式工业机器人运行轨迹的平均误差和最大误差分别为0.04m和0.11m,表现出了更优的工程实用性。
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关键词
轮式工业机器人
动力学模型
自适应扰动观测器
终端滑模控制律
轨迹跟踪
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Keywords
Wheeled Industrial Robots
Dynamic Model
Adaptive Disturbance Observer
Terminal Sliding Mode Control Law
Trajectory Tracking
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
O317
[理学—一般力学与力学基础]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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