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《變重力環(huán)境下雙臂空間機器人自適應(yīng)模糊控制.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷第5期計算機仿真2016年5月文章編號：1006—9348(2016)05—0308—07變重力環(huán)境下雙臂空間機器人自適應(yīng)模糊控制龐哲楠，張國良，陳志侃，羊帆(第二炮兵工程大學(xué)，陜西西安710025)摘要：針對空間機器人從地面裝調(diào)到空間應(yīng)用過程中重力項的變化導(dǎo)致機械臂控制方法失效的問題，提出一種魯棒自適應(yīng)模糊控制方法，以實現(xiàn)雙臂空間機器人關(guān)節(jié)空間軌跡跟蹤任務(wù)。上述控制方法一方面利用模糊系統(tǒng)的萬能逼近特性。對系統(tǒng)的變化的重力項進行在線逼近，彌補了系統(tǒng)參數(shù)未知對控制穩(wěn)定性的影響，避免了回歸矩陣的復(fù)雜計算并提高了計算效率；另一方面通過魯棒自適應(yīng)控
2、制器來補償重力項的逼近誤差，保證了關(guān)節(jié)控制的精度。對比該控制器與PD控制器的仿真結(jié)果，表明所提方法能夠?qū)崿F(xiàn)雙臂空間機器人系統(tǒng)在不同重力環(huán)境下，對關(guān)節(jié)空間期望軌跡的精確跟蹤，為機器人控制研究提供了參考。關(guān)鍵詞：重力環(huán)境變化；魯棒自適應(yīng)模糊控制；雙臂空間機器人；萬能逼近特性中圈分類號：TP242文獻標識碼：BAdaptiveFuzzyControlforDual-ArmSpaceRobotSystemunderVariationsofGravityPANGZhe-nan，ZHANGGuo-liang，CHENZhi-kan，YANGFan(TheSec
3、ondArtilleryEngineeringUniversity，Xi’anShanxi710025，China)ABSTRACT：Duetothechangeofgravityitemsfromgroundalignmentundergravityenvironmenttospaceappliea-tionsundermicrogravityenvironment，theroutinecontrolmethodofmanipulatorlosesefficacy．Arobustadaptivefuzzycontrolmethodispropos
4、edtosolvejointcontrolforspacerobot．Ononehand，thecontrolmethodapproachesthegravityitemsofsystemmodelonlinebyuniversalapproximationof乜zysystems，whichdoesnotdependonthemodel，avoidsthecomplexcalculationsoftheregressionmatrixandtheestimationofunknownparameterandim-provescalculation
5、efficiency．Ontheotherhand，approacherrorsandsystemuncertaintiesCanbecompensatedbyU-singanadaptiverobustcontroller，whichimprovesjointcontrolaccuracy．ThiscontrolmethodCantrackthedesire!trajectoryinjointspacefordual—armsspacerobotsystemundervariedgravityenvironmentsincomparisontoP
6、Dcon-trol，andhasvaluefortheoreticalresearch．KEYWORDS：Variationsofgravity；Robustadaptivefuzzycontrol；Dual-armspacerobot；Universalapproximationproperty1引言隨著空間技術(shù)的迅猛發(fā)展，在未來的空間活動中，空間機器人將發(fā)揮越來越重要的作用，各國在空間機器人在軌應(yīng)用方面都做了大量研究¨。J?？臻g機器人主要由基座以及安裝在基座上的機械臂組成，基座可以在慣性空間內(nèi)自由地移動和旋轉(zhuǎn)，具有強非線性和強耦合性。雙臂空間機
7、器人系統(tǒng)，較單臂空間機器人系統(tǒng)，具有承載能力大、抓取載荷穩(wěn)、定位精度高等諸多優(yōu)勢。目前，對于空間機器人的大部分研究僅針對空間應(yīng)用階段，即自由漂浮狀態(tài)下的情況，其前提條件是不考慮重力作用的影響。文獻[4]設(shè)計了一種自由漂收稿13期：2015—07—12修回13期：2015—08—12·-———308—--——浮空間機器人的魯棒軌跡控制方法，該方法不需已知機械臂的參數(shù)；文獻[5]針對空間機械臂在軌操作的末端控制，提出了一種自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法，并證明了系統(tǒng)李亞普諾夫意義下的漸近穩(wěn)定性；文獻[6]針對任務(wù)空間內(nèi)自由漂浮機器人提出了一種智能控制方法，不需
8、精確知道控制器模型；文獻[7]針對空間機器人在目標捕獲過程中因本體運動和環(huán)境影響而導(dǎo)致基座運動的問題，提出了一種針對自由漂
