帶擾動(dòng)觀測(cè)器的六自由度并聯(lián)機(jī)器人滑?？刂蒲芯?pdf

1、并聯(lián)機(jī)器人具有剛度大、承載能力強(qiáng)、誤差小、精度高、自重負(fù)荷比小以及動(dòng)力性能好等一系列潛在優(yōu)點(diǎn),與串聯(lián)機(jī)器人在應(yīng)用上構(gòu)成互補(bǔ)關(guān)系,擴(kuò)大了機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí),并聯(lián)機(jī)器人也是一種高度非線性,強(qiáng)耦合,時(shí)變的復(fù)雜控制系統(tǒng),存在參數(shù)誤差、未建模動(dòng)態(tài)、測(cè)量噪聲以及不確定的外部干擾等不確定因素。對(duì)于并聯(lián)機(jī)器人這類復(fù)雜的非線性系統(tǒng),常規(guī)控制策略很難獲得理想的控制效果。滑?？刂埔蚱鋵?duì)系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)、外部干擾、系統(tǒng)不確定性等具有很強(qiáng)的魯棒性,無(wú)需建立被控對(duì)

2、象的精確數(shù)學(xué)模型且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,非常適合并聯(lián)機(jī)器人。其缺點(diǎn)在于當(dāng)狀態(tài)軌跡到達(dá)滑模面后,難于嚴(yán)格地沿著滑模面向著平衡點(diǎn)滑動(dòng),而是在滑模面兩側(cè)來(lái)回穿越,從而產(chǎn)生抖振。本文在傳統(tǒng)滑?？刂破鞯幕A(chǔ)上,引入擾動(dòng)觀測(cè)器,對(duì)系統(tǒng)未建模動(dòng)態(tài)影響及外界干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償,使得系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)模型不確定性更具魯棒性,同時(shí)有效地抑制傳統(tǒng)滑模控制方法存在的抖振問(wèn)題。
　　 本文在分析并聯(lián)機(jī)器人位置反解、工作空間、軌跡規(guī)劃和支路模型等問(wèn)題的基礎(chǔ)上,首先以“PC機(jī)+多

3、軸運(yùn)動(dòng)控制器”構(gòu)建整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái),然后基于MATLAB利用所設(shè)計(jì)控制器對(duì)本課題并聯(lián)機(jī)器人各支路進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明該控制器能夠很好地跟蹤期望軌跡,對(duì)外部干擾及系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)具有較好的魯棒性,且能有效抑制傳統(tǒng)滑模控制引起的抖振問(wèn)題,系統(tǒng)誤差較小,能夠滿足系統(tǒng)控制要求。最后,在Windows系統(tǒng)環(huán)境下,利用面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)軟件VC++設(shè)計(jì)了功能完善的控制界面用以接受用戶輸入,然后以6-PTRT并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了軌跡跟蹤