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基于模型不确定性自适应估计的工业机械臂改进TDE控制策略
1
作者
高舒芳
张文
吴凯
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第3期540-550,共11页
在对工业机械臂进行控制时,采用传统的基于时延估计的控制(TDEC/TDC)方法难以有效平衡控制精度与输入抖振,针对这一问题,提出了一种基于模型不确定性自适应估计的改进TDEC策略。首先,结合多自由度机械臂动力学模型,构建了时延估计(TDE)...
在对工业机械臂进行控制时,采用传统的基于时延估计的控制(TDEC/TDC)方法难以有效平衡控制精度与输入抖振,针对这一问题,提出了一种基于模型不确定性自适应估计的改进TDEC策略。首先,结合多自由度机械臂动力学模型,构建了时延估计(TDE)控制器;然后,利用动力学模型扰动项的时延估计值及时延估计梯度值,提出了机械臂动力学模型不确定性自适应估计器,并将TDEC及滑模控制作为辅助控制策略,与所提出的自适应估计器相结合,形成了完整的工业机械臂改进TDEC方法;基于Lyapunov方法,对改进的TDEC控制策略进行了稳定性分析;最后,通过仿真分析和实验的方式,验证了改进的TDEC控制方法的优越性。研究结果表明:相较于传统的TDEC方法,改进的TDEC控制策略在机械臂加载/未加载条件下的控制精度平均分别提高了62.29%及45.38%;相较于已有的自适应TDEC方法,改进的TDEC控制策略在机械臂加载/未加载条件下的控制精度平均分别提高了23.31%及36.40%;同时,通过测量计算控制输入能耗的平方值积分,表明了改进的TDEC控制策略能够在保留TDEC优势的基础上有效抑制输入抖振,且能够有效地与已有自适应TDEC方法相结合,提升了对工业机械臂的控制效果,其具有良好的灵活性。
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关键词
工业机械臂
控制
精度
输入抖振
基于时延估计的控制
LYAPUNOV
无模型
控制
滑模
控制
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职称材料
题名
基于模型不确定性自适应估计的工业机械臂改进TDE控制策略
1
作者
高舒芳
张文
吴凯
机构
山西工程科技职业大学智能制造学院
太原理工大学机械与运载工程学院
合肥通用机械研究院有限公司
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第3期540-550,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51775362)
先进引信技术装备预研专项(90901010C0G01)。
文摘
在对工业机械臂进行控制时,采用传统的基于时延估计的控制(TDEC/TDC)方法难以有效平衡控制精度与输入抖振,针对这一问题,提出了一种基于模型不确定性自适应估计的改进TDEC策略。首先,结合多自由度机械臂动力学模型,构建了时延估计(TDE)控制器;然后,利用动力学模型扰动项的时延估计值及时延估计梯度值,提出了机械臂动力学模型不确定性自适应估计器,并将TDEC及滑模控制作为辅助控制策略,与所提出的自适应估计器相结合,形成了完整的工业机械臂改进TDEC方法;基于Lyapunov方法,对改进的TDEC控制策略进行了稳定性分析;最后,通过仿真分析和实验的方式,验证了改进的TDEC控制方法的优越性。研究结果表明:相较于传统的TDEC方法,改进的TDEC控制策略在机械臂加载/未加载条件下的控制精度平均分别提高了62.29%及45.38%;相较于已有的自适应TDEC方法,改进的TDEC控制策略在机械臂加载/未加载条件下的控制精度平均分别提高了23.31%及36.40%;同时,通过测量计算控制输入能耗的平方值积分,表明了改进的TDEC控制策略能够在保留TDEC优势的基础上有效抑制输入抖振,且能够有效地与已有自适应TDEC方法相结合,提升了对工业机械臂的控制效果,其具有良好的灵活性。
关键词
工业机械臂
控制
精度
输入抖振
基于时延估计的控制
LYAPUNOV
无模型
控制
滑模
控制
Keywords
industrial manipulator
control accuracy
input chattering
time-delay estimation-based control(TDEC/TDC)
Lyapunov
model-free control
sliding mode control
分类号
TH-39 [机械工程]
TP242.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于模型不确定性自适应估计的工业机械臂改进TDE控制策略
高舒芳
张文
吴凯
《机电工程》
CAS
北大核心
2024
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