空间机械臂碰撞过程的模糊无模型自适应振动控制EI北大核心CSCD |
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引用本文: | 浦玉学,周润闰,陈演,张方.空间机械臂碰撞过程的模糊无模型自适应振动控制EI北大核心CSCD[J].振动与冲击,2023(19):14-21. |
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作者姓名: | 浦玉学 周润闰 陈演 张方 |
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作者单位: | 1.合肥工业大学土木与水利工程学院230009;2.复旦大学航空航天系200433;3.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室210016; |
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基金项目: | 安徽省自然科学基金资助项目(2208085ME129);机械结构力学及控制国家重点实验室开放课题(MCMS-E-0121G01)。 |
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摘 要: | 空间机械臂在执行操作任务时会面临碰撞问题,例如主动捕获或被动碰撞均会引起机械臂瞬时动量急剧变化,机械臂杆弹性振动加剧,轨迹跟踪精度降低,甚至会导致空间机械臂系统失稳。空间机械臂是一种非线性、强耦合的复杂系统,尤其是对于碰撞过程,很难实现系统精确建模。为实现对空间机械臂碰撞过程的振动抑制,提出了模糊策略与无模型自适应控制相结合的模糊-无模型自适应控制(fuzzy model-free adaptive control,Fuzzy-MFAC)方法。基于臂杆振动位移响应和关节角速度误差设计模糊策略,对无模型自适应控制中步长因子与权重因子进行在线自整定,解决传统无模型自适应控制对于参数初值敏感的局限性,实现了对空间机械臂碰撞过程中的振动自适应控制。仿真试验结果表明,Fuzzy-MFAC方法相较于传统无模型自适应控制算法振动响应衰减速度提高了34%,振动幅值降低了42%,验证了该方法的有效性。
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关 键 词: | 空间机械臂 无模型自适应控制(MFAC) 模糊策略 振动控制 碰撞 |
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