一種機械臂的自適應控制方法

姜龍光，張舉中

(1．海裝艦船辦公室，北京100071;2．中國船舶重工集團公司第七一三研究所，河南 鄭州450015)

一種機械臂的自適應控制方法

姜龍光1，張舉中2

(1．海裝艦船辦公室，北京100071;2．中國船舶重工集團公司第七一三研究所，河南 鄭州450015)

針對某二自由度機械臂，被控對象隨著機械臂姿態變化而發生非線性變化的特點，提出一種自適應的控制方法。控制器根據機械臂的姿態，實時計算關節的等效轉動慣量，在線調整系統增益，并加入重力和摩擦等干擾補償，對機械臂關節的角位移進行有效控制。仿真結果表明，與常規的PID控制算法相比，該方法具有更強的自適應能力，取得了比較滿意的控制效果，可以推廣應用到多自由度機械臂的控制系統中。

機械臂;非線性;自適應控制;系統增益

0 引言

串聯型多自由度機械臂是對人手臂形狀和功能的仿制，自20世紀問世以來，不僅已成為工業制造中的重要設備，而且正以迅猛的速度向軍事、服務和娛樂等行業廣泛滲透，具有廣闊的應用前景。

由于機械臂的結構比較復雜，具有強耦合性、非線性和參數變化等特點，從而導致機械臂的控制面臨較大的挑戰，常規的PID控制通常難以取得滿意的控制效果。針對上述問題，國內外的專家學者提出了許多解決方法［1－4］。文獻［5］以轉動關節的加速度為基礎分析了機器人關節加速度反饋控制的開環模型，提出了閉環控制策略的設計準則，并在一臺三自由度直接驅動機器人上作……