文献类型：期刊文章

作　　者：黄小琴[1] 陈力[1]

HUANG Xiaoqin;CHEN Li(Collaborative Innovation Center of High End Equipment Manufacturing in Fujian,School of MechanicalEngineering and Automation,Fuzhou University,Fuzhou 350116)

机构地区：[1]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》

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

年　　份：2019

卷　　号：39

期　　号：3

起止页码：399-406

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、INSPEC、JST、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：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  

分 类 号：V42] TP241]