不同重力环境的空间机械臂自抗扰轨迹跟踪控制

作     者：刘福才 梁利环 高娟娟 王文魁 LIU Fu-cai;LIANG Li-huan;GAO Juan-juan;WANG Wen-kui

作者机构：燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学国防科技学院河北秦皇岛066004 

基　　金：国家高技术研究发展计划("863"计划)资助项目(2011AA) 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2014年第31卷第3期

页      码：352-360页

摘      要：针对空间机械臂在地面装调与空间应用时,由于重力环境变化导致机械臂模型发生变化的问题,提出了一种自抗扰控制算法,用于完成空间机械臂轨迹跟踪控制的任务.该算法通过将系统模型及未知外扰作为系统的总和扰动,并利用扩张状态观测器对该扰动进行观测且给予补偿,从而提高了系统抗扰的性能.当机械臂模型随重力环境变化而发生变化时,使用同一个自抗扰控制器对其末端轨迹进行控制,均能取得较好的控制效果.通过对系统的稳定性进行分析,证明了所设计控制器的有效性.将仿真结果与PD控制及自适应鲁棒控制做比较,结果表明该控制算法不仅能适应机械臂模型的变化而且还能有效抵抗系统的扰动,从而使系统具有较强的鲁棒性.

主 题 词：空间机械臂 微重力 自抗扰控制 轨迹跟踪 鲁棒性 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.7641/cta.2014.30399

馆 藏 号：203104440...