基于定矢量力输出的八索并联机构索力优化及实验研究 被引量：11

1

作者 曹凌 唐晓强 王伟方 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期641-647,共7页

提出一种八索并联机构来实现任意定方向矢量力的输出,完成对火箭发射推力的实时模拟.首先通过运动学建模和受力分析,得到八索并联机构的动力学方程.在建立定方向矢量力输出模型的基础上,采用力封闭的索力优化计算理论,对输出定方向矢量... 提出一种八索并联机构来实现任意定方向矢量力的输出,完成对火箭发射推力的实时模拟.首先通过运动学建模和受力分析,得到八索并联机构的动力学方程.在建立定方向矢量力输出模型的基础上,采用力封闭的索力优化计算理论,对输出定方向矢量力时的机构索力进行了优化求解.最后,分别研究了终端输出不同矢量力时的索力变化规律,并在八索并联机构实验装置上实现定方向矢量力的输出,验证了理论研究的正确性. 展开更多

关键词 索并联机构 定矢量力输出 索力优化 索力控制

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基于柔索并联的细长杆件吊装减摇系统动力学分析与试验研究

2

作者 孙茂凱 王生海 +3 位作者 韩广冬 关婕 陈海泉 孙玉清 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期286-294,共9页

针对高海况下细长杆件类结构物吊装效率低、风险大、难以实现精确吊装的问题,提出了基于柔索并联的细长杆件吊装减摇系统,并将其简化为有基座激励的受约束二级摆,运用机器人学方法建立细长杆件吊装减摇系统的动力学模型,采用MATLAB/SIMU... 针对高海况下细长杆件类结构物吊装效率低、风险大、难以实现精确吊装的问题,提出了基于柔索并联的细长杆件吊装减摇系统,并将其简化为有基座激励的受约束二级摆,运用机器人学方法建立细长杆件吊装减摇系统的动力学模型,采用MATLAB/SIMULINK对基于柔索并联的细长杆件吊装减摇系统摆动的低频振动特性进行仿真分析,同时在细长杆件吊装减摇试验台上进行试验验证,仿真和试验结果表明:基于柔索并联的细长杆件吊装减摇系统对一级摆有良好的摆动抑制效果,在设定工况下对二级摆也有一定的减摇效果。研究成果可为细长杆件这类双摆系统的吊装减摇控制提供依据,同时为细长杆件吊装减摇系统的进一步的工程应用提供理论基础。 展开更多

关键词 细长杆件 吊装 双摆系统 柔索并联 低频振动

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柔索并联机构运动学分析与工作空间求解

3

作者 王炳龙 郭阳 +2 位作者 赵正旭 张庆海 于春雨 《机械制造》 2023年第5期6-10,共5页

设计了一种用于货物搬运的三自由度柔索并联机构。介绍了柔索并联机构的结构,建立运动学正解与逆解模型,进行运动学分析,并通过实例计算验证正确性。基于运动学逆解和三维边界搜索法,求解柔索并联机构的工作空间。对末端执行器实现空间... 设计了一种用于货物搬运的三自由度柔索并联机构。介绍了柔索并联机构的结构,建立运动学正解与逆解模型,进行运动学分析,并通过实例计算验证正确性。基于运动学逆解和三维边界搜索法,求解柔索并联机构的工作空间。对末端执行器实现空间螺旋线轨迹进行仿真,验证运动学性能。结果表明,所设计的柔索并联机构在运动过程中绳索长度变化连续、稳定,满足货物平稳搬运的要求。 展开更多

关键词 柔索并联机构 运动学 工作空间 分析 求解

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直立工作面柔索驱动检测机器人的设计研究 被引量：2

4

作者 薄悦 赵玉凯 +1 位作者 王磊 岳海蛟 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第5期72-78,共7页

为解决电厂锅炉内壁、船体、玻璃幕墙外墙面等大型构件直立面检测维护的工程难题,研制了一种新型的过约束柔索驱动检测机器人。研究了不同的柔索驱动定位机构及构型的差异,并根据工程应用需要,总结了柔索驱动检测机器人所需具备的基本功... 为解决电厂锅炉内壁、船体、玻璃幕墙外墙面等大型构件直立面检测维护的工程难题,研制了一种新型的过约束柔索驱动检测机器人。研究了不同的柔索驱动定位机构及构型的差异,并根据工程应用需要,总结了柔索驱动检测机器人所需具备的基本功能,据此选择了功能更易实现的过约束定位机构,然后进行了系统的构型设计和运动机构结构的设计。通过一定的合理简化,建立了系统运动分析模型和运动机构受力模型,根据力矢量及几何闭合条件,得出了柔索运动方程和静力平衡方程,求解出了柔索的运动参数和受力解析解。试制了样机并搭载CCD相机进行了相关的验证试验,实现了柔索驱动检测机器人的基本功能。 展开更多

关键词 柔索并联机构 过约束定位机构 检测机器人 结构构型设计 运动静力分析

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混合驱动柔索并联机器人的设计与分析 被引量：19

5

作者 訾斌 朱真才 曹建斌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第17期1-8,共8页

为了使柔索并联机器人高效率、大负载、高性能的运动输出,根据并联机器人机构结构综合理论,设计一种新型混合驱动柔索并联机器人机构,给出机构虚拟样机模型,该机构通过混合驱动平面五连杆并联机构驱动柔索牵引末端执行器完成期望轨迹跟... 为了使柔索并联机器人高效率、大负载、高性能的运动输出,根据并联机器人机构结构综合理论,设计一种新型混合驱动柔索并联机器人机构,给出机构虚拟样机模型,该机构通过混合驱动平面五连杆并联机构驱动柔索牵引末端执行器完成期望轨迹跟踪运动。基于牛顿—欧拉方法,建立混合驱动柔索并联机器人系统的动力学方程,结合实例进行力学分析和数值仿真。结果表明,混合驱动柔索并联机器人机构设计合理,数学模型正确,为混合驱动柔索并联机器人物理样机设计制造和控制系统的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 混合驱动 柔索并联机器人 机构设计 动态分析

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七索并联对接机构作业空间分析及索力优化设计 被引量：13

6

作者 唐乐为 唐晓强 +1 位作者 汪劲松 柴晓明 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期1-7,共7页

柔性索并联机构具有工作空间大、能耗低和惯量小等优点,适合于重载及长径比大的工件吊装对接。提出一种七索驱动的6自由度柔性并联对接机构。借助静力学方程推导出该七索柔性并联机构的结构矩阵,并根据结构矩阵的零空间,计算得到设计参... 柔性索并联机构具有工作空间大、能耗低和惯量小等优点,适合于重载及长径比大的工件吊装对接。提出一种七索驱动的6自由度柔性并联对接机构。借助静力学方程推导出该七索柔性并联机构的结构矩阵,并根据结构矩阵的零空间,计算得到设计参数下的可控工作空间和可行工作空间。通过比较工作空间大小,确定出动平台铰接点角度、动平台半径和下拉索分布半径3个设计参数。以下拉索索力均匀为优化目标,计算出下拉索索力变化情况,并结合工作空间分析和索力变化特点,给出一组满足设计要求的尺度参数。 展开更多

关键词 索并联机构 对接机构 工作空间 索力优化

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基于索驱动的大型柔性结构振动抑制策略研究 被引量：7

7

作者 孙海宁 唐晓强 +2 位作者 王晓宇 崔志伟 侯森浩 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期53-60,共8页

柔性索并联机构具有工作空间大、能耗低和惯量小等优点,适用于长距离柔性桁架结构的振动主动抑制。首先提出一种四索驱动的柔性体抑振并联机构,根据闭环矢量原理和机构的几何特征,对四索并联机构进行运动学分析。接着建立四索并联机构... 柔性索并联机构具有工作空间大、能耗低和惯量小等优点,适用于长距离柔性桁架结构的振动主动抑制。首先提出一种四索驱动的柔性体抑振并联机构,根据闭环矢量原理和机构的几何特征,对四索并联机构进行运动学分析。接着建立四索并联机构的静力学模型,并将超长尺度柔性桁架机构的往复振动简化为梁的弯曲振动,利用振型叠加法求解外部激励作用下的强迫响应。最后针对超长尺度柔性桁架机构的振动抑制问题,提出一种基于模糊控制与PID控制相结合的控制策略,通过仿真验证所提控制策略的有效性。结果表明,所设计的柔索并联抑振系统具有明显的抑振效果,柔性桁架的振幅与振动衰减时间大幅降低,且系统的四索索力值能够在合适范围内变化。 展开更多

关键词 索并联机构 大型柔性结构 振动抑制 模糊PID控制

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海上并靠补给波浪补偿技术发展趋势 被引量：12

8

作者 白玉 胡永攀 《船舶与海洋工程》 2016年第5期1-4,共4页

并靠补给是一种重要的海上补给方式。舰船在海浪作用下会产生六自由度运动,对海上并靠补给具有重要影响;波浪补偿技术能够消除舰船运动对海上并靠补给的影响,是海上并靠补给的一项关键技术。介绍海上并靠补给及其波浪补偿技术,探讨海上... 并靠补给是一种重要的海上补给方式。舰船在海浪作用下会产生六自由度运动,对海上并靠补给具有重要影响;波浪补偿技术能够消除舰船运动对海上并靠补给的影响,是海上并靠补给的一项关键技术。介绍海上并靠补给及其波浪补偿技术,探讨海上并靠补给对波浪补偿技术的需求,分析被动式波浪补偿技术和主动式波浪补偿技术的发展现状,研究六自由度波浪补偿技术的工作原理。通过分析指出,六自由度波浪补偿系统能够完全补偿两舰船之间的相对运动,不仅可以避免货物与被补给船之间发生碰撞,而且可以精确地将货物补给到指定位置和有效地抑制或消除货物的摆动,是波浪补偿技术的重要发展方向。六自由度波浪补偿技术是通过绳牵引并联机构实现的,技术难度较大。 展开更多

关键词 海上并靠补给 波浪补偿技术 六自由度波浪补偿 绳牵引并联机构

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基于试验设计方法和响应面方法的九索并联机构优化设计 被引量：11

9

作者 郑昱 孟凡伟 +1 位作者 杨占立 易旺民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第17期92-102,共11页

提出一种九索驱动的6自由度柔性并联机构。依据静力学方程推导出该九索柔性并联机构的结构矩阵,使用力封闭算法计算出九索并联机构在特定受力状态下索力的分布,通过判断不同位置各索拉力的大小,从而确定出柔索并联机构在特定设计参数和... 提出一种九索驱动的6自由度柔性并联机构。依据静力学方程推导出该九索柔性并联机构的结构矩阵,使用力封闭算法计算出九索并联机构在特定受力状态下索力的分布,通过判断不同位置各索拉力的大小,从而确定出柔索并联机构在特定设计参数和特定受力状态下的工作空间。并以工作空间和工作空间分布情况为优化指标对索并联机构进行优化设计,利用三种试验设计方法布置试验点的位置,利用响应面法构建二阶响应面模型,从而对九索在框架上的安装位置、九索在动平台上下表面的连接位置进行优化设计,获得能使工作空间最大且沿竖直方向分布最均匀的优化结果。最后利用ADAMS搭建九索并联机构的虚拟样机模型,进行仿真分析,验证优化结果的准确性和优化过程的合理性。 展开更多

关键词 索并联机构 优化设计 试验设计方法 响应面模型

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3-DOF转动柔索驱动风洞机构的力雅可比矩阵 被引量：8

10

作者 姚裕 吴洪涛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期75-78,共4页

简要概述了柔索牵引并联机器人在国内外的研究和发展现状,提出一种新颖的基于5根柔索牵引并联机器人的三自由度转动角度机构及测力一体化风洞试验装置。应用并联机构基本理论研究了机构的运动学逆解。依据空间解析几何理论,直接推导出... 简要概述了柔索牵引并联机器人在国内外的研究和发展现状,提出一种新颖的基于5根柔索牵引并联机器人的三自由度转动角度机构及测力一体化风洞试验装置。应用并联机构基本理论研究了机构的运动学逆解。依据空间解析几何理论,直接推导出在各柔索安装单分量力传感器时模型的感、测力变换雅可比矩阵。最后给出了数值算例,验证了该装置应用于风洞测力试验的有效性,为该测力装置应用于风洞试验奠定了基础。 展开更多

关键词 3-DOF转动 柔索驱动并联机构 风洞 运动学逆解 力雅可比矩阵

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绳牵引并联机构的技术研究现状与应用进展 被引量：3

11

作者 韦慧玲 罗陆锋 +2 位作者 卢清华 陈为林 王金海 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期89-107,共19页

绳牵引并联机构是一类以柔性绳索代替刚性连杆为驱动元件的并联机器人,具有运动速度快、承载能力大、运动链惯性小、工作空间大及环境适应性好等优点,为工程问题的解决提供了新的思路和手段,近年来一直是国际并联机构领域的研究热点。... 绳牵引并联机构是一类以柔性绳索代替刚性连杆为驱动元件的并联机器人,具有运动速度快、承载能力大、运动链惯性小、工作空间大及环境适应性好等优点,为工程问题的解决提供了新的思路和手段,近年来一直是国际并联机构领域的研究热点。介绍了绳牵引并联机构的特点,从物料搬运、天文观测、风洞试验、高速摄像、运动模拟、肢体康复、外科手术、三维打印等领域总结了绳牵引并联机构的技术研究现状和工程应用进展,探讨了绳牵引并联机构的发展趋势。 展开更多

关键词 绳牵引并联机构 工程应用 研究现状 发展趋势

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绳牵引并联机构末端执行器运动轨迹精度评价方法 被引量：1

12

作者 李航 彭程 +2 位作者 杨芳 侯泽群 李杨龙 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期13-19,M0003,共8页

面向高动态运动目标模拟需求,设计一种平面4绳牵引2自由度并联机构,研究其末端执行器轨迹精度评价方法。基于末端执行器直线、抛物线和圆运动轨迹离散点测量数据,提出基于最小二乘法的轨迹误差计算方法,完成了末端执行器运动轨迹精度评... 面向高动态运动目标模拟需求,设计一种平面4绳牵引2自由度并联机构,研究其末端执行器轨迹精度评价方法。基于末端执行器直线、抛物线和圆运动轨迹离散点测量数据,提出基于最小二乘法的轨迹误差计算方法,完成了末端执行器运动轨迹精度评价。研究结果表明:末端执行器直线运动轨迹误差为1.54%,抛物线运动轨迹误差为1.23%,圆运动轨迹误差为2.26%。 展开更多

关键词 高动态运动目标模拟 绳牵引并联机构 运动轨迹精度评价 最小二乘法

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面向在轨装配的八索并联机构构型设计与工作空间分析 被引量：5

13

作者 于金山 李潇 +2 位作者 陶建国 王浩威 孙浩 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期1-10,共10页

针对大型空间结构的在轨装配任务,提出了由八根绳索驱动的索并联机构,具有结构简单、质量轻、工作空间大的特点;针对绳索并联机构的构型综合问题,定义了出线点和绳索与中心执行器连接点的关联矩阵,在此基础上考虑约束条件综合出了八索... 针对大型空间结构的在轨装配任务,提出了由八根绳索驱动的索并联机构,具有结构简单、质量轻、工作空间大的特点;针对绳索并联机构的构型综合问题,定义了出线点和绳索与中心执行器连接点的关联矩阵,在此基础上考虑约束条件综合出了八索并联机构的18种有效构型;计算了不同构型的力封闭工作空间以及针对在轨装配任务时的力螺旋可行工作空间,以工作空间体积为指标筛选出了最佳构型;分析了绳索拉力范围以及绳索与中心执行器连接点的位置变化对机构力螺旋可行工作空间的影响,并且对连接点的位置参数进行了优化。 展开更多

关键词 在轨装配 索并联机构 构型设计 工作空间

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基于FAST馈源支撑系统的索牵引并联机构的力学分析

14

作者 赵雅聪 王启明 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期431-438,450,共9页

对FAST(500米口径球面射电望远镜)馈源支撑系统中的索牵引并联机构进行了力学分析。首先,在考虑钢索自重及弹性变形的情况下,建立了静力平衡状态单根钢索的悬链线模型;然后,采用绝对节点坐标法对变长度单元进行描述,进一步得到整根钢索... 对FAST(500米口径球面射电望远镜)馈源支撑系统中的索牵引并联机构进行了力学分析。首先,在考虑钢索自重及弹性变形的情况下,建立了静力平衡状态单根钢索的悬链线模型;然后,采用绝对节点坐标法对变长度单元进行描述,进一步得到整根钢索的动力学模型;利用钢索与馈源舱之间的约束以及钢索出索点的约束得到六索牵引并联机构的动力学方程;对建立的索牵引并联机构的动力学模型进行数值计算和仿真,并将FAST实际运行中的钢索速度代入模型中进行验证。仿真结果表明了钢索动态特性对馈源舱位姿的影响,并且馈源舱位姿的仿真数据和实际观测数据趋势相吻合,最大相对误差不超过20%。 展开更多

关键词 FAST(500米口径球面射电望远镜) 索牵引并联机构 绝对节点坐标法 变长度钢索单元 静力学 动力学

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基于PSO的绳牵引式运动目标模拟机构工作空间优化

15

作者 彭程 李航 +1 位作者 杨芳 李杨龙 《软件导刊》 2023年第3期141-146,共6页

为满足运动目标的多种轨迹模拟需求,提出四绳索三自由度平面并联机构工作空间求解和参数优化方法。首先,分析机构的结构特点建立静力学模型,基于正交补方法求解定姿态下力旋量可行工作空间。然后,研究结构参数对机构工作空间大小的影响... 为满足运动目标的多种轨迹模拟需求,提出四绳索三自由度平面并联机构工作空间求解和参数优化方法。首先,分析机构的结构特点建立静力学模型,基于正交补方法求解定姿态下力旋量可行工作空间。然后,研究结构参数对机构工作空间大小的影响,采用改进权重粒子群算法进行优化。最后,比较分析优化前后的工作空间大小。实验结果表明,优化后机构构型的工作空间位姿点个数相较于优化前增加27.5%,可为机构工作空间优化提供新的解决方案。 展开更多

关键词 绳牵引并联机构 运动目标模拟 工作空间 正交补 粒子群优化算法 参数优化 并联机器人

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全模颤振四绳支撑系统运动特性与稳定性

16

作者 江海龙 王晓光 +2 位作者 王家骏 柳汀 林麒 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1856-1867,共12页

全模颤振风洞试验是飞行器气弹设计与验证的重要环节,其中的一个关键问题是设计满足固有频率和运动调整范围要求的模型支撑。该文以跨声速风洞试验为应用背景,基于绳系并联机构原理,提出一种四绳-三弹簧牵引的全模颤振支撑方式。根据运... 全模颤振风洞试验是飞行器气弹设计与验证的重要环节,其中的一个关键问题是设计满足固有频率和运动调整范围要求的模型支撑。该文以跨声速风洞试验为应用背景,基于绳系并联机构原理,提出一种四绳-三弹簧牵引的全模颤振支撑方式。根据运动学关系,建立该四绳-三弹簧系统的刚度表达式;基于虚功原理,推导了系统应满足稳定性的条件。通过刚度和气动导数矩阵分析,以及气动力作用下的模型位姿响应,证明了该支撑适用于静不稳定飞机模型。经过系统冲击响应及其频率影响因素研究表明:该支撑能满足全模颤振对支撑系统固有频率的要求;通过仿真计算和Adams软件模拟,验证了该支撑能通过控制绳长和操纵舵面调控,实现对飞机模型位姿的有效调整。研究结果可以为全模颤振试验模型支撑技术提供一种新的思路。 展开更多

关键词 全模颤振 模型支撑 绳系并联机构 刚度 固有频率 稳定性

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一种基于模糊决策的绳驱并联机构逆运动学算法

17

作者 崔静 陈曦 +2 位作者 葛磊 陈世伟 马小杰 《机械制造与自动化》 2023年第3期144-148,共5页

由于绳索数目大于运动自由度,具有冗余驱动的特点,且绳索长度求解关节角度的逆运动学过程具有高度非线性特点,难以求得解析解,同时存在测量干扰时数值计算结果误差较大。为解决该问题,设计2自由度绳驱并联平台样机,建立机构的运动学模型... 由于绳索数目大于运动自由度,具有冗余驱动的特点,且绳索长度求解关节角度的逆运动学过程具有高度非线性特点,难以求得解析解,同时存在测量干扰时数值计算结果误差较大。为解决该问题,设计2自由度绳驱并联平台样机,建立机构的运动学模型,基于模糊决策设计一种抗干扰的绳驱并联机构逆运动学算法。该逆运动学算法将驱动空间和关节空间进行模糊化,由绳索长度计算关节角度,从而抑制了过约束计算对测量噪声的敏感性。利用数值仿真技术对该算法和传统牛顿迭代算法进行对比,结果表明:该逆运动学算法具有较高的计算准确性和稳定性,可以用于绳驱并联机构的运动控制,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 绳驱并联机构 逆运动学算法 模糊决策 过约束计算 牛顿迭代

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求解柔索驱动并联机构最大任务空间的区间分析法 被引量：3

18

作者 邹愉 张玉茹 王党校 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期10-16,共7页

并联机构的工作空间一般具有不规则的几何边界。然而在应用中,操作任务通常要求工作空间具有规则的几何形状,同时还必须满足任务给定的力/力矩输出要求,称这样的工作空间为任务空间。以柔索驱动并联机构为对象,研究最大任务空间的求解... 并联机构的工作空间一般具有不规则的几何边界。然而在应用中,操作任务通常要求工作空间具有规则的几何形状,同时还必须满足任务给定的力/力矩输出要求,称这样的工作空间为任务空间。以柔索驱动并联机构为对象,研究最大任务空间的求解问题。基于区间分析理论,提出解决此问题的一种新方法,并以平面3自由度柔索驱动并联机构为例,针对最大正方形任务空间的求解问题,给出该方法的数值计算实例。进一步分析此最大正方形任务空间的边长与动平台姿态角,以及与输出力/力矩之间的关系,发现随动平台姿态角或输出力/力矩增大,最大正方形任务空间的边长近似线性下降。 展开更多

关键词 工作空间 任务空间 柔索驱动并联机构 区间分析

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基于绳牵引并联机构的上肢康复机器人设计 被引量：2

19

作者 廖斌 陆佳琪 +1 位作者 李煜 李国翚 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第32期14229-14236,共8页

人类的上肢为生活提供了诸多便利,健康的上肢是高质量生活的保证。上肢如果出现运动功能障碍就需要接受康复治疗。为了减轻康复师的工作强度,同时增强治疗效果,需要利用康复机器人代替康复师来进行康复训练。通过分析肘、肩关节的运动... 人类的上肢为生活提供了诸多便利,健康的上肢是高质量生活的保证。上肢如果出现运动功能障碍就需要接受康复治疗。为了减轻康复师的工作强度,同时增强治疗效果,需要利用康复机器人代替康复师来进行康复训练。通过分析肘、肩关节的运动特性和规律,基于三自由度的冗余绳牵引并联机构设计了一款面向上肢康复的机器人。该机器人由定位模块和连接模块组成,可对不同尺寸的上肢进行主动和被动康复训练。由于机器人结构简单、易于装配、制造成本低,更容易被用户所接受。在结构设计完成后对该上肢康复机器人进行了运动学建模,同时进行了机器人奇异性的分析,为后续运动控制的研究做准备。最后,考虑到机器人的力传递性能和体积大小,采用多目标优化的方式对机器人进行了优化设计。仿真结果表明:优化设计有效地提升了机器人的相关性能。研究结果可为绳牵引并联机构在上肢康复机器人设计中的应用提供理论参考。 展开更多

关键词 上肢 康复机器人 绳牵引并联机构 设计

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考虑输入饱和和状态受限的九索并联机构自适应容错控制 被引量：2

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作者 易旺民 郑昱 +1 位作者 刘辛军 孟凡伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期1-10,共10页

针对一种用于月面起飞模拟的九索驱动并联机构,在考虑输入饱和和状态受限的情况下,采用基于反步法的自适应容错控制方法(Adaptive fault tolerant control, AFTC)设计九索并联机构控制器,提升索并联机构在驱动系统故障状态下的运行性能... 针对一种用于月面起飞模拟的九索驱动并联机构,在考虑输入饱和和状态受限的情况下,采用基于反步法的自适应容错控制方法(Adaptive fault tolerant control, AFTC)设计九索并联机构控制器,提升索并联机构在驱动系统故障状态下的运行性能。控制器设计过程中,以乘性误差和加性误差的形式描述驱动系统故障对控制信号的影响,设计带有指令滤波器的辅助系统确保控制信号满足输入饱和条件,采用正切型界限李雅普诺夫方程(Tan-type barrier Lyapunov function, tan-type BLF)设计控制器确保动平台状态满足限制条件。仿真试验表明,基于AFTC方法设计的控制器可以有效辨识控制信号中的乘性误差和加性误差,在考虑输入饱和和状态受限的情况下,位置误差和姿态误差均可以被控制在一定范围内,同时保证控制过程中,九索并联机构索力连续变化且满足索力限制条件。 展开更多

关键词 自适应容错控制 索并联机构 输入饱和 状态受限

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