基于自抗擾控制的機(jī)器人關(guān)節(jié)控制系統(tǒng).pdf

1、隨著機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展，人們對機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)的定位精度、響應(yīng)速度、抗擾動性有了更高的要求，于是采用合理且高效的控制策略來提高機(jī)器人的靜態(tài)性能和動態(tài)性能，成為了當(dāng)今機(jī)器人控制技術(shù)研究的核心內(nèi)容。
　　本文采用自抗擾控制技術(shù)對機(jī)器人的關(guān)節(jié)進(jìn)行控制，仿真表明自抗擾控制技術(shù)對模型的要求不高，對模型參數(shù)和外部擾動變化有著很好的適應(yīng)性。為了獲得更精確的關(guān)節(jié)伺服控制，提出了基于模型補(bǔ)償?shù)淖钥箶_控制系統(tǒng)。仿真表明，模型補(bǔ)償自抗擾控制穩(wěn)態(tài)精度

2、高，響應(yīng)速度快，有很好的抗干擾能力。本文的主要工作和成果如下:
　　1.介紹了由直流力矩電機(jī)和諧波減速機(jī)組成的機(jī)器人關(guān)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過仿真分析了機(jī)器人關(guān)節(jié)的機(jī)械特性，仿真表明關(guān)節(jié)具有較好的響應(yīng)速度、機(jī)械特性、調(diào)節(jié)特性;
　　2.對四自由度關(guān)節(jié)型機(jī)器人進(jìn)行了動力學(xué)分析，得出了得出了機(jī)器人的動力學(xué)方程，通過仿真驗(yàn)證了模型的正確性和合理性，為下文的機(jī)器人關(guān)節(jié)力矩分析和控制提供了基礎(chǔ)。
　　3.分別采用自抗擾控制技術(shù)、基于模型

3、的自抗擾控制技術(shù)建立了機(jī)器人單關(guān)節(jié)控制模型，并通過仿真分析對比了經(jīng)典PID控制、自抗擾控制和模型補(bǔ)償?shù)淖钥箶_控制之間的性能差異?；谀Ｐ脱a(bǔ)償?shù)淖钥箶_控制器在系統(tǒng)部分?jǐn)_動模型已知的情況下，提高了擴(kuò)張狀態(tài)觀測器對未知擾動的估計精度，從而獲得了更好的系統(tǒng)控制精度。
　　4.提出了基于自抗擾控制器的分散式四自由度機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)。通過四個獨(dú)立的自抗擾控制器對四自由度機(jī)器人進(jìn)行控制，很好的補(bǔ)償機(jī)器人關(guān)節(jié)間的耦合力矩。結(jié)合機(jī)器人動力學(xué)分