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为了削弱机械臂滑模控制中的抖振现象,提出了模糊趋近律的控制方法。利用模糊控制器实时调整滑模控制的趋近律参数,并将饱和函数引入趋近律的设计中,设计了一种新型趋近律。该方法既保证了控制系统的快速性和鲁棒性,又能够有效地削弱抖振,另外,控制系统设计简单,便于工程应用。仿真结果表明,该控制策略不仅有效地抑制了系统的抖振,而且保证了机械臂系统对期望轨迹的快速跟踪性,进而提高了机械臂的工作性能。
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第
32
卷第
5
期
河 北 科 技 大 学 学 报
Vol.32
,
No.5
2011
年
10
月
JournalofHebeiUniversit
y
ofScienceandTechnolo
gy
Oct.2011
文章编号:
10081542
(
2011
)
05048206
基于饱和函数的机械臂模糊滑模趋近律设计
席雷平
1
,郭
辉
2
,何
东
3
(
1.
军械工程学院光学与电子工程系,河北石家庄
050003
;
2.
河北科技大学外国语学院,河北石家
庄
050018
;
3.
河北电力研究院,河北石家庄
050021
)
摘
要:为了削弱机械臂滑模控制中的抖振现象,提出了模糊趋近律的控制方法。利用模糊控制器
实时调整滑模控制的趋近律参数,并将饱和函数引入趋近律的设计中,设计了一种新型趋近律。该
方法既保证了控制系统的快速性和鲁棒性,又能够有效地削弱抖振,另外,控制系统设计简单,便于
工程应用。仿真结果表明,该控制策略不仅有效地抑制了系统的抖振,而且保证了机械臂系统对期
望轨迹的快速跟踪性,进而提高了机械臂的工作性能。
关键词:机械臂;模糊滑模控制;抖振;饱和函数;趋近律
中图分类号:
TP391.8
文献标志码:
A
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Hebei050003
,
China
;
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,
HebeiUniversit
y
ofScienceandTechnolo
gy
,
Shi
j
iazhuan
g
Hebei050018
,
China
;
3.Hebei
ElectricPowerResearchInstitute
,
Shi
j
iazhuan
g
Hebei050021
,
China
)
Abstract
:
Inordertoweakenchatterin
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,
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modecontrol
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chatterin
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;
saturationfunction
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g
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收稿日期:
20110617
;修回日期 :
20110909
;责任编辑 :李
穆
基金项目:军队
2110
实验室重点资助项目;军械工程学院基金项目(
JX2011026
)
作者简介:席雷平(
1979
),男,河北邯郸人,讲 师,博 士研究 生,主要从 事导航 、制导与控制方面的研究。
机械臂作为一类多输入、多输出非线性系统,具有强耦合、时变、模型不确定等特点,由于测量和建模的
不精确性,实际上无法得出机械臂精确完整的动力学模型,因此,必须面对机械臂大量不确定性的存在。
滑模控制因其在滑动模态对系统干扰和摄动具有鲁棒性而得到控制界重视,近年来,滑模变结构控制越
来越多应用到机械臂系统中
[
12
]
。但滑模控制的缺点是存在高频抖振,因此减弱抖振是机械臂滑模控制要解
决的首要问题。
采用趋近律的方法能够有效地减弱滑模控制中的抖振问题
[
3
]
。笔者在对机械臂的动力学特性和常用趋
近律进行深入分析的基础上,将饱和函数引入趋近律的设计中,并根据改进的趋近律设计了相应的机械臂滑
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