3-RPC型并聯(lián)機器人模糊滑模軌跡跟蹤控制研究

劉運鴻，安梓銘，李雅瓊，朱大昌

(江西玖發(fā)新能源汽車有限公司，江西贛州341000)

0 前言

并聯(lián)機器人在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，也發(fā)揮重要作用，如在武器系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)上等，但并聯(lián)機器人機構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，有非線性、強耦合的特點，導(dǎo)致要對其進(jìn)行控制就更困難，而且控制精度也不高，這給生產(chǎn)應(yīng)用帶來了很多不便［1－2］。人們對并聯(lián)機器人控制的研究時間并不長，不透徹。為讓其在工業(yè)化發(fā)展中發(fā)揮重要作用，必須加強對并聯(lián)機器人的控制策略的研究［3－4］。滑模變結(jié)構(gòu)控制在并聯(lián)機器人中比較廣泛，在并聯(lián)機器人中很難有精確的數(shù)學(xué)模型，而滑模變結(jié)構(gòu)可以不需要精確的數(shù)學(xué)模型，只要參數(shù)的變化幅值，加上滑模變結(jié)構(gòu)控制對外界的干擾不那么敏感，并且滑模變結(jié)構(gòu)控制不必要做專門解耦來解決內(nèi)部耦合，其本身的設(shè)計過程就可以解耦。這樣通過滑模變結(jié)構(gòu)控制就可以很好地對并聯(lián)機器人實現(xiàn)控制［5－6］。變結(jié)構(gòu)與其他控制方式相結(jié)合控制效果會更佳［7－8］。

滑模變結(jié)構(gòu)控制與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，控制簡單，對數(shù)學(xué)模型的精確性要求不高，對外部干擾和參數(shù)變化有好的魯棒性和完全的自適應(yīng)性，并有降階、解耦、動態(tài)性能好等優(yōu)點［9－10］。機器人是典型的非線性系統(tǒng)，存在各種不可預(yù)見的外部干擾，滑模變結(jié)構(gòu)控制能比較有效地應(yīng)用于機器人控制中［11－12］。

本文作者設(shè)計了模糊自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器，在Matlab 仿真軟件進(jìn)行仿真，得出仿真結(jié)果，通過結(jié)果分析可以證明模糊滑模變結(jié)構(gòu)的控制精度更高，能更有效削弱抖振現(xiàn)象。……