一种柔性关节机械臂的动态面控制方法技术

一种柔性关节机械臂的动态面控制方法，它有四大步骤：步骤一：柔性关节机械臂系统模型分析与构建；步骤二：柔性关节机械臂动态面控制设计；步骤三：跟踪性能检验与参数调节；步骤四：设计结束。本发明专利技术是针对柔性关节机械臂控制系统模型，逐步设计虚拟控制，并在每步引入一阶低通滤波器，最终推导出柔性机械臂动态面控制，克服反推控制的“微分爆炸”现象，能保证闭环控制系统的半全局稳定性，同时实现了柔性关节机械臂连杆角度对预定轨迹的快速且精确跟踪。它在自动控制技术领域里具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，它是针对电厂机械设备系统，而给出的，用于控制柔性关节机械臂连杆角度，属于自动控制

技术介绍
火力电厂存在一些高温高危的作业，不适合人工操作。因此，利用机械设备代替人力就十分重要。柔性关节机械臂是工业现场十分重要的机械设备，它的出现极大解放了人的双手，使得日常生产效率更高，也更加安全。柔性关节机械臂属于非线性强耦合的系统，对于它的控制具有一定难度。由于要求柔性关节机械臂的连杆角度能快速精确跟踪预定轨迹，所以对控制方法的设计提出了较高要求。近年来，许多先进的控制方法被用到柔性关节机械臂控制的设计中，其中包括反馈线性化方法、滑模控制方法等。但这些方法都无法解决柔性关节机械臂中存在的非匹配不确定性问题。反推控制设计虽然能解决系统非匹配不确定性问题，但又存在“微分爆炸”现象。动态面控制方法是一种新颖的控制方法，它设计步骤清晰，设计过程简单，对下三角形式的非线性系统有很好的控制效果。这种控制方法在每一步设计中引入一个一阶低通滤波器，使得每一步控制律设计与前一级的设计基本解耦，从而使控制律的复杂程度大大下降，根本上消除了 “微分爆炸”现象。这种技术背景下，本专利技术给出，用于控制柔性关节机械臂连杆角度。采用这种控制不仅保证了闭环系统的稳定性，还实现了柔性关节机械臂连杆对预定轨迹的快速且精确跟踪。
技术实现思路
1、专利技术目的本专利技术的目的是克服现有控制技术的不足，而提供，它在保证闭环半全局系统稳定的基础上，实现闭环系统连杆角度对预定轨迹的快速且精确跟踪。本专利技术是，其设计思想是针对柔性关节机械臂控制系统模型，逐步设计虚拟控制，并在每步引入一阶低通滤波器，最终推导出柔性机械臂动态面控制，克服反推控制的“微分爆炸”现象，能保证闭环控制系统的半全局稳定性，同时实现了柔性关节机械臂连杆角度对预定轨迹的快速且精确跟踪。2、技术方案下面结合流程框图4中的步骤，具体介绍该设计方法的技术方案。柔性关节机械臂系统示意图如附图说明图1。本专利技术，该方法具体步骤如下第一步柔性关节机械臂系统模型分析与构建闭环控制系统采用负反馈的控制结构，输出量是柔性关节机械臂连杆角度。所设 计的闭环控制系统主要包括控制器环节和系统模型这两个部分，其结构布局情况见图2所7J\o柔性关节机械臂控制系统模型描述如下 权利要求1. ，其特征在于该方法具体步骤如下步骤一柔性关节机械臂系统模型分析与构建闭环控制系统采用负反馈的控制结构，输出量是柔性关节机械臂连杆角度；所设计的闭环控制系统包括控制器环节和系统模型这两个部分； 柔性关节机械臂控制系统模型描述如下全文摘要，它有四大步骤步骤一柔性关节机械臂系统模型分析与构建；步骤二柔性关节机械臂动态面控制设计；步骤三跟踪性能检验与参数调节；步骤四设计结束。本专利技术是针对柔性关节机械臂控制系统模型，逐步设计虚拟控制，并在每步引入一阶低通滤波器，最终推导出柔性机械臂动态面控制，克服反推控制的“微分爆炸”现象，能保证闭环控制系统的半全局稳定性，同时实现了柔性关节机械臂连杆角度对预定轨迹的快速且精确跟踪。它在自动控制
里具有广阔的应用前景。文档编号G05B13/00GK102566417SQ20121003587公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日专利技术者刘奕宁, 刘金琨, 陈宝林 申请人:南京电力设备质量性能检验中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奕宁，陈宝林，刘金琨，
申请(专利权)人：南京电力设备质量性能检验中心，
类型：发明
国别省市：