一種繩牽引攝像機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制策略與穩(wěn)定性研究
本文選題:攝像機(jī)器人 切入點(diǎn):動(dòng)力學(xué) 出處:《振動(dòng)與沖擊》2017年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:繩牽引攝像機(jī)器人具有索單向受力、冗余驅(qū)動(dòng)以及高速機(jī)動(dòng)等特性,因而其穩(wěn)定性問題的研究與解決是一個(gè)難題。現(xiàn)有的研究中,大多沒有考慮攝像機(jī)器人的高速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)特性及控制方法。為此,提出一種基于末端位置空間PD修正前饋控制規(guī)則保證攝像機(jī)器人的穩(wěn)定運(yùn)行。通過牛頓-歐拉法建立了末端執(zhí)行器的動(dòng)力學(xué)方程以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型;在此基礎(chǔ)上得到了整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型;在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,提出基于末端位置空間PD修正前饋控制規(guī)則的繩牽引攝像機(jī)器人跟蹤控制策略,通過Lyapunov穩(wěn)定性理論論證了控制策略的穩(wěn)定性;通過數(shù)值算例說明了攝像機(jī)器人的穩(wěn)定跟蹤性能,并且驗(yàn)證了控制策略的有效性。
[Abstract]:Rope traction camera robot has the characteristics of one-way force of cable, redundant drive and high speed maneuvering, so the study and solution of its stability is a difficult problem. Most of them do not consider the high-speed and stable motion characteristics and control methods of the camera robot. A feed forward control rule based on PD correction in the terminal position space is proposed to ensure the stable operation of the camera robot. The dynamic equation of the end actuator and the dynamic model of the driving system are established by Newton-Euler method. Based on the dynamic model of the whole system, the tracking control strategy of rope traction camera robot based on the terminal position space PD modified feedforward control rule is proposed. The stability of the control strategy is demonstrated by the Lyapunov stability theory, and the stability tracking performance of the camera robot is illustrated by numerical examples, and the effectiveness of the control strategy is verified.
【作者單位】: 西安電子科技大學(xué)電子裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51175397)
【分類號(hào)】:TP242
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