基于迭代學習的工業機械臂抗干擾控制方法

楚雪平，王曉玲

（1.河南職業技術學院智能制造學院，河南鄭州 450046；2.河南科技大學圖書館，河南洛陽 471023）

1 引言

機械臂是將多個機械桿通過關節連接起來的自動化系統，各機械桿在電機驅動下繞關節自由轉動，使機械臂末端到達指定位置來完成相應工作［1?2］。隨著自動化技術的迅速發展，機械臂已廣泛應用于裝配、焊接、組裝等工業生產中，機械臂的控制精度直接決定了工業生產的效率和質量［3?4］。但是工業機械臂是一個非線性、強耦合的復雜系統，在實際生產中，機械桿繞各關節轉動時必然會受到機械摩擦的干擾，從而造成控制精度降低。同時，當工業機械臂需要與生產對象接觸時，生產對象必然會對機械臂末端產生一個未知負載力矩，這會嚴重影響機械臂的控制精度［5?6］。因此，要想提高工業機械臂的實用性和精確度，必須充分考慮工業機械臂對于機械摩擦和負載力矩的魯棒性。文獻［7］為了克服模型誤差對機械臂控制的影響，采用滑模自適應控制算法對軌跡指令進行有效跟蹤，能夠在一定程度上提高精度，但實用性不高；文獻［8］采用自適應終端滑模控制方法來提高機械臂的魯棒性和控制效果，但是不能很好地克服抖振現象；文獻［9］針對具有摩擦和負載等干擾的機械臂軌跡跟蹤控制問題，提出了一種模糊補償控制方法，能夠提高控制效果，但是需要已知機械臂的精確數學模型；文獻［10］為了提高帶有各種干擾因素的機械臂的運行穩定性，采用干擾觀測器設計了反演滑模控制算法，雖然實現了對機械臂的控制，但是控制精度一般。……