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基于LuGre摩擦补偿的机器人关节EPCH与反步协调控制
1
作者
杨晓宇
于海生
+2 位作者
吴贺荣
孟祥祥
尚玉亮
《控制工程》
CSCD
北大核心
2024年第10期1777-1785,共9页
为了提高机器人关节在运行时的控制性能,提出了机器人系统的摩擦补偿与协调控制策略。首先,根据LuGre摩擦模型建立了旋转矢量(rotary vector,RV)减速器的动力学方程,在摩擦模型参数未知和内部状态变量不可测的情况下分别构造摩擦参数自...
为了提高机器人关节在运行时的控制性能,提出了机器人系统的摩擦补偿与协调控制策略。首先,根据LuGre摩擦模型建立了旋转矢量(rotary vector,RV)减速器的动力学方程,在摩擦模型参数未知和内部状态变量不可测的情况下分别构造摩擦参数自适应律和状态观测器,对RV减速器内部存在的滚动摩擦进行补偿。然后,设计误差端口受控哈密顿(error port-controlled Hamiltonian,EPCH)控制器与反步控制器进行协调控制,并对高斯函数、双曲正切函数、反正切函数和复合分式函数进行综合对比分析。分析结果表明,高斯函数为最优协调函数,故将其用于协调控制策略中。仿真和实验结果表明,LuGre摩擦补偿策略减小了系统的稳态误差,协调控制策略可以使机器人系统同时具有优越的快速性与准确性。
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关键词
机器人关节
摩擦补偿
协调
控制
状态观测器
最优
协调
函数
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职称材料
题名
基于LuGre摩擦补偿的机器人关节EPCH与反步协调控制
1
作者
杨晓宇
于海生
吴贺荣
孟祥祥
尚玉亮
机构
青岛大学自动化学院山东省工业控制技术重点实验室
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2024年第10期1777-1785,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(62273189)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2021MF005)。
文摘
为了提高机器人关节在运行时的控制性能,提出了机器人系统的摩擦补偿与协调控制策略。首先,根据LuGre摩擦模型建立了旋转矢量(rotary vector,RV)减速器的动力学方程,在摩擦模型参数未知和内部状态变量不可测的情况下分别构造摩擦参数自适应律和状态观测器,对RV减速器内部存在的滚动摩擦进行补偿。然后,设计误差端口受控哈密顿(error port-controlled Hamiltonian,EPCH)控制器与反步控制器进行协调控制,并对高斯函数、双曲正切函数、反正切函数和复合分式函数进行综合对比分析。分析结果表明,高斯函数为最优协调函数,故将其用于协调控制策略中。仿真和实验结果表明,LuGre摩擦补偿策略减小了系统的稳态误差,协调控制策略可以使机器人系统同时具有优越的快速性与准确性。
关键词
机器人关节
摩擦补偿
协调
控制
状态观测器
最优
协调
函数
Keywords
Robot joint
friction compensation
coordination control
state observer
optimal coordination function
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于LuGre摩擦补偿的机器人关节EPCH与反步协调控制
杨晓宇
于海生
吴贺荣
孟祥祥
尚玉亮
《控制工程》
CSCD
北大核心
2024
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