位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
3-RPS并联机构滑模变结构控制系统设计
  • ISSN号:1004-2539
  • 期刊名称:《机械传动》
  • 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:江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000
  • 相关基金:国家自然科学基金(51165009,51105077); 中国博士后科学基金(2013M541874); 江西省自然科学基金重点(20142BAB206019); 江西省教育厅科技计划项目(GJJ14422); 江西省科技厅——江西省自然科学基金项目(20151BAB206034)
中文摘要:

针对并联机构传统控制器轨迹跟踪精度较低的问题,设计了一种基于并联机构动力学方程和比例切换控制律的滑模变结构控制器(SMC)。首先,建立机构的Matlab/Sim Mechanics仿真分析模型,采用微位移法求解并联机构的Jacobian矩阵及通过工作空间分析确定机构的最佳尺寸参数,为控制系统提供理论参考输入值。其次,设计滑模变结构控制器,运用Lyapunov函数证明滑模变结构控制器的稳定性;最后,建立机构的PID控制和SMC控制系统Matlab/Simulink框图,分别对其进行仿真分析与对比。结果表明,SMC控制器的轨迹跟踪精度比PID控制器的精度高,稳态误差小,且鲁棒性强,响应速度快,从而验证了SMC控制的有效性。

英文摘要:

Because the conventional controller for parallel mechanism has low trajectory tracking precision,the sliding mode variable structure controller( SMC) is designed based on the dynamics equation of 3-RPS parallel mechanism and proportional switching control law. Firstly,the Matlab / Sim Mechanics analysis model of 3- RPS parallel mechanism is established,the Jacobian matrix of 3- RPS parallel manipulator is solved by using the micro- displacement method and the optimal size parameters of the mechanism are determined by workspace analysis,which are the theoretical reference values for control system. Secondly,the SMC controller is established,the stability of SMC controller is proved by using the Lyapunov function. At last,the Matlab / Simulink block diagrams of PID controller and SMC controller are respectively established,the effects of PID controller with SMC controller are compared and analyzed,the results show that the trajectory tracking precision of SMC controller is higher than the PID controller,and the SMC controller has smaller steady- state error,faster response speed and better robustness,and the effectiveness of the SMC control is verified.

同期刊论文项目
期刊论文 38 会议论文 5 获奖 1 专利 4 著作 2
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《机械传动》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国机械工业联合会
  • 主办单位:郑州机械研究所 中国机械工程学会 中国机械通用零部件工业协会齿轮分会
  • 主编:秦大同
  • 地址:郑州市嵩山南路81号
  • 邮编:450052
  • 邮箱:Jxcd@chinajournal.net.cn
  • 电话:0371-67710817 67710820
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-2539
  • 国内统一刊号:ISSN:41-1129/TH
  • 邮发代号:36-36
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 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:8324