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题名机械臂轨迹的分层循环MPC跟踪控制策略
被引量：3
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作者
李丽
孙广俊
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机构
泰安技师学院数控技术系
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出处
《制造技术与机床》
北大核心
2021年第8期91-96,共6页
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基金
2020年度山东省职业教育研究项目(20SVE200)
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文摘
为了实现机械臂对给定轨迹的高精度实时跟踪,设计了分层循环MPC控制器。建立了6自由度机械臂的动力学模型和状态空间模型。从分钟级控制器和秒级控制器2个层次设计了控制器,分钟级控制器使用MPC控制实现,用于改善对给定轨迹的跟踪精度;秒级控制器使用PID控制实现,用于改善控制的实时性。将秒级控制器的控制结果反馈给分钟级控制器,分钟级控制器对控制律进行实时优化,实现了分层循环控制。经仿真验证,PID控制下机械臂末端轨迹的SSE为1840.9,分层循环MPC控制下机械臂末端轨迹SSE为1221.3,比PID控制结果减少了33.66%,表明分层循环MPC控制具有更高跟踪精度。使用机械臂实验对控制器的动态性能进行验证,PID控制的调节时间为0.34 s,分层循环MPC控制的调节时间为0.08 s,比单纯PID控制减少了4倍以上。以上数据说明了分层循环MPC控制器具有更优的控制效果。
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关键词
机械臂
轨迹跟踪
分层循环MPC控制
分钟级控制器
秒级控制器
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Keywords
manipulator
trajectory tracking
layered cycle MPC controller
minute level controller
second level controller
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分类号
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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