2-DOF关节型机器人轨迹的PCH与PD协调控制

作者：迟洁茹^*; 于海生; 杨杰; 牛欢; 张启杲

来源：控制工程, 2019, 26(05): 916-921.

DOI：10.14107/j.cnki.kzgc.170436

• 关节型机器人
• 端口受控哈密顿
• PD控制
• 轨迹跟踪控制

针对二自由度关节型机器人轨迹跟踪控制系统单独使用一种控制方法难以实现快速高效、高精度的问题,设计了基于端口受控哈密顿(PCH)系统与传统PD算法协调控制的方案。端口受控哈密顿(PCH)控制用于确保系统的稳定性问题,传统PD控制主要用于提高系统响应的快速性问题。采用指数函数作为协调函数以实现协调控制策略,从而适应二自由度机器人的误差扰动。该系统既实现了位置信号的快速跟踪,又使机器人的输出信号控制在较高的误差精度范围内。经仿真验证表明,当机器人的机械系统存在建模误差时,采用端口受控哈密顿与传统PD算法协调控制器的二自由度关节型机器人位置控制系统有效的结合了两种控制方法的优点,该系统的动态性能与稳态性能优良,且能够快速消除误差。

• 单位
  机电工程学院; 青岛大学; 自动化学院