载人航天
載人航天
재인항천
MANNED SPACEFLIGHT
2014年
2期
99-103
,共5页
张晓东%刘鑫%贾山刚
張曉東%劉鑫%賈山剛
장효동%류흠%가산강
机械臂关节%摩擦补偿%参数自适应%伺服控制
機械臂關節%摩抆補償%參數自適應%伺服控製
궤계비관절%마찰보상%삼수자괄응%사복공제
manipulator joint%friction compensation%parameter adaptive%servo control
空间机械臂关节具有大惯量、高精度的特点,针对空间机械臂关节低速、高精度控制要求,提出一种基于摩擦补偿的双位置闭环控制策略。建立了考虑摩擦和惯量变化等因素的一体化关节动力学模型,分析了全位置闭环系统的稳定性,在此基础上提出了一种基于双位置传感器信息的闭环伺服控制策略,并引入自适应率辨识未知摩擦和惯量变化,利用Lyapunov函数证明闭环系统的稳定性和跟踪误差的渐进收敛性。在测试平台上的试验结果表明,提出的空间机械臂一体化关节伺服控制策略能够有效地提高关节伺服控制精度和系统鲁棒性。
空間機械臂關節具有大慣量、高精度的特點,針對空間機械臂關節低速、高精度控製要求,提齣一種基于摩抆補償的雙位置閉環控製策略。建立瞭攷慮摩抆和慣量變化等因素的一體化關節動力學模型,分析瞭全位置閉環繫統的穩定性,在此基礎上提齣瞭一種基于雙位置傳感器信息的閉環伺服控製策略,併引入自適應率辨識未知摩抆和慣量變化,利用Lyapunov函數證明閉環繫統的穩定性和跟蹤誤差的漸進收斂性。在測試平檯上的試驗結果錶明,提齣的空間機械臂一體化關節伺服控製策略能夠有效地提高關節伺服控製精度和繫統魯棒性。
공간궤계비관절구유대관량、고정도적특점,침대공간궤계비관절저속、고정도공제요구,제출일충기우마찰보상적쌍위치폐배공제책략。건립료고필마찰화관량변화등인소적일체화관절동역학모형,분석료전위치폐배계통적은정성,재차기출상제출료일충기우쌍위치전감기신식적폐배사복공제책략,병인입자괄응솔변식미지마찰화관량변화,이용Lyapunov함수증명폐배계통적은정성화근종오차적점진수렴성。재측시평태상적시험결과표명,제출적공간궤계비일체화관절사복공제책략능구유효지제고관절사복공제정도화계통로봉성。
An adaptive high precision position control with friction compensation and double-position sensor scheme for Space robotic arm joint was presented .A robotic arm joint was modeled as a cas-cade dynamics system and friction model with nonuniform friction variations was used to characterize the friction force .The stability of double-position sensor close-loop control system was analyzed and nonlinear adaptive control laws were designed to identify the unknown friction , inertia and the exter-nal disturbances .The system stability and asymptotic trajectory tracking performance were guaran-teed by Lyapunov function and demonstrated by the experimental results .