基于极点配置方法的机器人柔性关节转速抑制策略研究

摘要：

针对含有柔性关节的机械臂易出现转速波动的问题,在PI控制策略的基础上利用极点配置的方法优化控制器参数,进而通过提高输出转速精度的方式减弱机械臂的振动程度.首先,根据双惯量模型建立机械臂中柔性关节的动力学模型,进而通过动力学模型的数学表达式获得柔性关节的状态空间方程;其次,根据状态空间方程求得电机转速到电机电磁转矩的传递函数;第三,采用基于相同幅值的基于极点配置的PI控制策略优化控制器参数,并分析不同的极点参数对于系统动态特性的影响;最后,为了验证所提出控制策略的有效性,利用MATLAB对机械臂柔性关节伺服系统进行数值仿真实验,并搭建柔性关节的物理样机控制实验平台开展输出转角控制实验.数值仿真实验和物理样机控制实验表明:该文所提出的控制策略可通过适当选择极点参数使系统获得良好的动态特性,相比于传统的PI控制策略能够提高输出转速控制精度、抑制机械臂振动.

关键词：极点配置、柔性关节、PI控制策略、机械臂

所属期刊栏目：40

分类号：TP13;TP249(自动化基础理论)

资助基金：国家自然科学基金;河南省科技攻关项目

在线出版日期：2023-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：142-149