柔性滤波驱动机构的自适应动态面模糊控制
2014-08-26罗绍华王家序李俊阳石珍
哈尔滨工程大学学报 2014年7期
罗绍华,王家序,李俊阳,石珍
(1.重庆大学 机械传动国家重点实验室,重庆400044;2.湖南文理学院 机械工程学院,湖南 常德415000)
柔性滤波驱动机构[1-2]将具有可控界面弹性变形的滤波减速器组件、伺服电机与传感器集成一体,具有参数未知、非线性、强耦合和多变量等特征,其机械结构上的弹性体产生弹性预紧来补偿齿侧间隙与回差。柔性滤波驱动机构工作时,受到柔性变形、摩擦及传动误差等非线性因素的影响,这些因素将严重影响系统的控制精度、稳定性以及动态响应。国内外对考虑诸多非线性项的柔性滤波驱动机构的控制研究较少,因此,研究其先进的控制策略进而改善动静态性能具有重要的理论研究意义和工程应用价值。
LuGre模型[3-4]能全面描述摩擦力的动静态特性,但该模型参数会随着外界条件诸如机械磨损、温度和润滑条件等因素而变化。由于时变特性,其摩擦补偿控制已成为理论和应用研究的热点。有些学者应用神经网络[5]与模糊控制方法[6-7]辨识未知摩擦力。Seyfferth等[8]提出了柔性关节机器人的非线性谐波传动模型,然而模型中更多考虑磁滞的可塑性。MingChih等[9]针对时变不确定性柔性关节机器人提出鲁棒自适应控制器解决跟踪问题。Yong-ming等[10]研究了基于反步法的直流电机驱动单关节柔性机器人自适应模糊输出反馈控制问题,但未考虑非线性因素。刘金琨[11]针对单连杆柔性关节机器人控制系统设计了反步控制技术,但虚拟项多次微分产生所谓“系数膨胀”问题。……
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