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6自由度柔索并联机器人的动力学建模与抗扰控制
  • ISSN号:1004-731X
  • 期刊名称:《系统仿真学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学电子装备结构教育部重点实验室,西安710071
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(10433020);教育部留学回国人员实验室基金(030401)
中文摘要:

大型射电望远镜柔索-馈源舱粗调子系统的改进方案通过8根柔索长度的协调变化来控制馈源舱的6自由度运动。首先进行了该机器人的运动学分析,并分别建立了末端执行器和驱动系统的动力学模型;其次,考虑柔索强度和电机负荷的约束条件,给出了以索力范数为目标实时优化求解索驱动力的方法;在此基础上,针对系统的非线性、强耦合特点以及随机风荷对系统的扰动,提出了一种新的复合控制策略。即利用基于绳长关节空间的PD修正前馈控制器引入非线性状态反馈补偿,通过干扰观测器观测外部扰动对电机跟踪性能的影响,进行振动抑制。数值结果表明方法的有效可行。

英文摘要:

In a modified cable-cabin coarse tuning system of the large radio telescope, eight cables drive the feed cabin with six degrees of freedom cooperatively to track a radio source. Firstly the kinematics analysis of the cable-driven parallel manipulator was processed. The dynamic models of the end-effector and the drive system were established respectively. Secondly, considering the constraints on the cable strengthes and the loads of the motors, the optimum tensions were obtained according to minimizing the norm of cable tensions. Further, in view of nonlinearity characteristics, strong coupling and stochastic wind disturbance, a new hybrid control scheme for the manipulator was developed. The nonlinear state feedback compensation was introduced to a modified PD forward controller in the cable length coordinates. And a disturbance observer was used to estimate the disturbance exerting on the motors to suppress the disturbance effect. Numerical results show the feasibility and validity of the control scheme.

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期刊信息
  • 《系统仿真学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国航天科工集团公司
  • 主办单位:北京仿真中心 中国仿真学会
  • 主编:李伯虎
  • 地址:北京市海淀区永定路50号院
  • 邮编:100039
  • 邮箱:simu-xb@vip.sina.com
  • 电话:010-88527147
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-731X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3092/V
  • 邮发代号:82-9
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:51729