3-UPS/PU并联机构动力学建模及自适应滑模控制

发布时间：2021-05-10 21:41

　　为减少动力学模型不确定性（包括参数不确定和未知的负载干扰）对3-UPS/PU并联机构控制精度的影响,提出一种自适应滑模控制。首先在运动学反解基础上采用虚功原理建立该机构关于动平台工作空间的动力学模型。控制器结合了动力学名义模型和滑模控制理论,利用滑模面设计的自适应律可以对不确定性进行在线估计并补偿,从而提高系统鲁棒性。通过Lyapunov函数分析了系统稳定性。该控制器优点是:无需依赖不确定性上界,结构简单,易于工程应用,适用于并联机构这类复杂不确定系统。仿真结果显示,所采取的控制器能有效克服时变的模型不确定性,使动平台各自由度的平均跟踪误差相比传统滑模控制明显减少。 

【文章来源】：机械科学与技术. 2017,36(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 3-UPS/PU机构介绍
    1.1 结构与自由度
    1.2 动平台位姿的检测
2 运动学模型
    2.1 速度分析
    2.2 加速度分析
3 动力学模型
    3.1 模型推导
    3.2 模型特性
4 控制方法
    4.1 滑模面
    4.2 传统滑模控制
    4.3 自适应滑模控制
5 仿真实验
    5.1 仿真参数
    5.2 仿真结果分析
6 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]3-UPS/PU型飞行模拟器驱动平台基于模拟性能的尺度综合方法[J]. 洪振宇,张志旭,许致华.  机械科学与技术. 2014(09)
[2]Dynamics and Control of a Novel 3-DOF Parallel Manipulator with Actuation Redundancy[J]. Xue-Mei Niu,Guo-Qin Gao,Xin-Jun Liu,Zhi-Da Bao.  International Journal of Automation and Computing. 2013(06)
[3]五自由度并联机器人机构动力学模型[J]. 陈修龙,冯伟明,赵永生.  农业机械学报. 2013(01)
[4]基于动力学模型的轮式移动机器人自适应滑模轨迹跟踪控制[J]. 张鑫,刘凤娟,闫茂德.  机械科学与技术. 2012(01)
[5]Adaptive Integral-type Sliding Mode Control for Spacecraft Attitude Maneuvering Under Actuator Stuck Failures[J]. HU Qingleia,b, ZHANG Youminb, HUO Xinga, XIAO Binga aDepartment of Control Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China bDepartment of Mechanical and Industrial Engineering, Concordia University, Montreal H3G 2W1, Canada.  Chinese Journal of Aeronautics. 2011(01)
[6]考虑摩擦和参数不确定的平面五杆机构控制[J]. 李仁军,刘宏昭,李鹏飞.  农业机械学报. 2009(04)
[7]基于自适应滑模方法的航天器位置与姿态控制[J]. 宋斌,马广富,李传江.  哈尔滨工业大学学报. 2008(09)
[8]六自由度飞行模拟器运动平台的自适应滑模控制(英文)[J]. 吴东苏,顾宏斌.  Chinese Journal of Aeronautics. 2007(05)
[9]INVERSE KINEMATIC AND DYNAMIC ANALYSIS OF A 3-DOF PARALLEL MECHANISM[J]. Li JianfengCollege of Mechanical Engineering andApplied Electronics,Beijing University of Technology,Beijing 100022, ChinaWang JinsongManufacturing Institute,Tsinghua University,Beijing 100084, China.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2003(01)



本文编号：3180107