双臂柔性机械手:终端滑模控制与非最小相位问题解决方案

8 下载量 28 浏览量 更新于2024-08-28 1 收藏 316KB PDF 举报
"双臂柔性机械手的终端滑模控制" 本文主要探讨了一种针对双臂柔性机械手的终端滑模控制策略,旨在解决这类机械手的非最小相位控制问题。传统的控制方法在处理柔性机械手时往往面临挑战,因为它们的动态特性复杂,存在非线性和不确定性。双臂柔性机械手在执行任务时,由于结构的柔性和相互作用,会产生较大的动态误差和不稳定现象。 首先,作者重新定义了柔性机械手系统的输出,这是解决问题的关键步骤。通过对输出的重新定义,可以更好地理解和分析系统的动态行为。接着,通过输入输出线性化技术,将整个系统分解为两个子系统:输入输出子系统和内部子系统。这种分解方法有助于简化控制设计,并能更清晰地理解各部分的动态特性。 然后,文章提出了逆动态终端滑模控制策略,用于输入输出子系统。这种控制策略确保子系统能在有限的时间内收敛到零状态,从而有效地减小了由于机械手的柔性造成的动态误差。同时,选择合适的控制器参数,使得零动态子系统在平衡点附近保持渐近稳定性,这对于保证整个系统的稳定性至关重要。 为了验证所提出的控制策略的有效性,进行了仿真实验。仿真结果显示,采用该方法后,双臂柔性机械手的控制性能显著提升,能够快速且准确地跟踪期望轨迹,同时抑制了因柔性引起的振荡,证明了该设计方法在实际应用中的潜力。 这篇研究为双臂柔性机械手的控制提供了一个创新的解决方案,通过终端滑模控制理论,不仅解决了非最小相位问题,还提高了系统的稳定性和跟踪精度。这种方法对于推动柔性机械手在工业自动化、精密装配等领域的应用具有重要的理论和实践意义。