| 漂浮基柔性空间机器人的鲁棒控制及振动抑制 |
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| 引用本文： | 谢立敏, 陈力. 漂浮基柔性空间机器人的鲁棒控制及振动抑制[J]. 力学学报, 2012, 44(6): 1057-1065. DOI: 10.6052/0459-1879-12-156 |
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| 作者姓名： | 谢立敏 陈力 |
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| 作者单位： | 1.福州大学机械工程及自动化学院,福州 350108 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金,福建省自然科学基金 |
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| 摘 要： | 讨论了漂浮基柔性空间机器人系统的动力学建模、运动控制算法设计以及关节、臂双重柔性振动的分级主动抑制问题. 利用系统动量、动量矩守恒关系和拉格朗日-假设模态法对系统进行动力学分析,建立系统动力学方程. 基于奇异摄动法,将系统分解为表示系统刚性运动部分的慢变子系统, 表示由柔性臂引起的系统柔性运动部分的快变子系统1和表示由柔性关节引起的系统柔性运动部分的快变子系统2. 针对慢变子系统提出一种鲁棒控制方法来补偿系统参数的不确定性和柔性关节引起的转动误差,实现系统期望运动轨迹的渐近跟踪;针对快变子系统1采用线性二次型最优控制器来抑制由柔性臂引起的系统柔性振动;针对快变子系统2设计了基于机械臂和电机转子的转角速度差值的反馈控制器来抑制由柔性关节引起的系统柔性振动. 因此,系统的总控制律为以上3个子系统控制律的综合. 最后通过仿真实验证明了所提出的混合控制方法的有效性.
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| 关 键 词： | 漂浮基空间机器人 柔性关节 柔性臂 奇异摄动 鲁棒 |
| 收稿时间： | 2012-05-24 |
| 修稿时间： | 2012-07-11 |
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