主从机械手遥操作双边自适应阻抗控制策略

作     者：张建军 吴中华 刘群坡 王红旗 刘卫东 ZHANG Jianjun;WU Zhonghua;LIU Qunpo;WANG Hongqi;LIU Weidong

作者机构：河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 西北工业大学航海学院西安710072 

基　　金：国家自然科学基金(61903126) 河南省高等学校重点科研项目(20A590001) 国家重点研发计划(2016YFC0301700)资助项目 

出 版 物：《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)

年 卷 期：2020年第54卷第6期

页      码：615-623页

摘      要：在主从机械手遥操作实现力、位移协同一致跟踪控制过程中,存在着机械手关节摩擦以及外部不确定干扰引起的模型不确定的问题,针对此问题提出了双边自适应阻抗控制策略.通过设计两种非线性模型参考自适应控制器,设计基于滑模函数的鲁棒自适应控制律补偿机械手模型不确定误差;利用自适应律估计外界干扰的上界,保证了主从机械手闭环动态方程与参考阻抗模型动态方程相一致,实现了主从机械手末端对参考阻抗模型输出的期望位置误差渐进收敛于零.通过李雅普诺夫函数证明了跟踪性能与全局稳定性,在MATLAB/Simulink平台上实现了二自由度机械手遥操作仿真实验.结果表明:整体控制在模型不确定及外部干扰条件下具有很好的力-位置跟踪渐进收敛能力,整体系统具有稳定性和较高的透明性,并且具有鲁棒性及较小的稳态误差,具有自适应控制能力.

主 题 词：遥操作 阻抗控制 力-位置跟踪 鲁棒性 自适应律 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.16183/j.cnki.jsjtu.2018.184

馆 藏 号：203948994...