基于模糊滑模反步控制的自动装卸钻杆机械臂轨迹跟踪研究 |
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引用本文: | 李东民,王通,杜浩,赵柳杨,栾亨宣,步宇,钟佩思.基于模糊滑模反步控制的自动装卸钻杆机械臂轨迹跟踪研究[J].南京理工大学学报(自然科学版),2023(5):619-628. |
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作者姓名: | 李东民 王通 杜浩 赵柳杨 栾亨宣 步宇 钟佩思 |
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作者单位: | 1. 山东科技大学智能装备学院;2. 山东科技大学机械电子工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51705295);;山东省重点研发计划项目(2019GGX104102);;山东省高等学校科研计划资助项目(J18KB020); |
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摘 要: | 针对现有矿井自动装卸钻杆机械臂运动轨迹跟踪方法精度低而导致施工效率低下的问题,综合应用模糊滑模控制与反步控制理论,提出模糊滑模反步控制钻杆机械臂轨迹跟踪法。采用扰动观测器对扰动信号进行估算,采用模糊理论描述滑模面与运动点的广义距离,以降低滑模控制中由速度瞬变所引起的抖振,并采用模糊滑模反步控制法对由系统扰动造成的误差进行补偿。针对钻杆机械臂的两个重要关节进行了运动仿真与试验测试。结果表明:两个关节的轨迹跟踪误差比模糊滑模控制分别减小了28.2%和22.6%。模糊滑模反步控制法有效降低了钻杆机械臂关节运动轨迹误差,极大提高了运动稳定性和响应能力。
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关 键 词: | 钻机 自动装卸钻杆机械臂 模糊滑模反步控制法 扰动补偿 轨迹跟踪误差 |
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