不同重力环境下含铰间间隙空间机械臂FOTSMC轨迹跟踪控制

作者：刘福才; 夏威; 兰会; 秦利; 侯甜甜

来源：高技术通讯, 2018, 28(Z2): 945-953.

• 空间机械臂
• 重力环境
• 铰间间隙
• 分数阶
• 终端滑模

空间机械臂需要在空间微重力环境下服役,但是装配、调试与控制器设计、验证都需要在地面进行,设计好的控制器即使在地面调试结果理想,在空间微重力环境下应用时仍达不到良好的精度和效果。由于关节铰间间隙的存在不可避免导致空间机械臂精度和可靠性降低。针对这一问题,本文构造了分数阶终端滑模控制器(FOTSMC),使得含铰间间隙空间机械臂在不改变控制器参数的前提下,可以适应不同重力环境。同时利用李亚普诺夫稳定性定理可以保证系统的稳定性,并通过仿真实验验证了该控制策略可以有效地抑制外部扰动和间隙带来的非线性内部扰动,使得系统可以对期望轨迹进行准确快速跟踪。

• 单位
  北京交通大学海滨学院; 燕山大学