基于状态观测器的空间机器人滑模容错控制 |
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引用本文: | 谢帅,陈力,于潇雁.基于状态观测器的空间机器人滑模容错控制[J].组合机床与自动化加工技术,2022(6):110-113. |
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作者姓名: | 谢帅 陈力 于潇雁 |
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作者单位: | 1.福州大学机械工程及自动化学院350116;2.流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室350116; |
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基金项目: | 国家自然科学基金(11372273,51741502);福建省自然科学基金(2020J01450)。 |
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摘 要: | 研究了具有执行器故障的漂浮基空间机器人系统无速度反馈的关节轨迹跟踪控制问题,设计了基于状态观测器的神经网络积分滑模容错控制方案。首先,根据执行器故障类型建立执行器故障的数学模型,并结合拉格朗日法建立了执行器故障的空间机器人系统动力学方程;其次,为实现控制器的无速度反馈,设计了状态观测器对系统速度进行估计,并结合神经网络提高估计精度;再次,根据滑模控制理论设计了积分滑模控制器,通过神经网络补偿执行器故障的影响,并设计自适应律补偿神经网络的估计误差,保证了控制器的连续性与非奇异性,使系统获得良好的轨迹跟踪精度和容错能力;最后,通过李雅普诺夫方法证明了控制方案的稳定性,并通过MATLAB数值仿真运算,验证了控制方案有效性。
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关 键 词: | 空间机器人 容错控制 积分滑模 神经网络 状态观测器 |
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