机床与液压

作者：尹国龙，刘明瑞，马鑫，牛育忠

单位：国网固原供电公司；宁夏大学机械工程学院；国网固原供电公司；国网固原供电公司

关键词：电网机器人;高负载;动态控制策略;位置误差;滑模控制

基金：2023年国家电网有限公司科技项目(HJDK2023051A)

为提升电网机器人在高负载下的位置误差控制精度，提出一种动态控制策略。根据电网机器人的结构特性，建立其运动学和动力学模型，并分析其工作过程。基于刚-柔耦合的不确定性，设计一种基于Hamilton-Jacobi方程的自适应鲁棒滑模控制器（ARSMC）。为了补偿非几何因素对位置精度的影响，通过矩阵微分方法对电网机器人耦合参数误差进行解耦，并基于网格化工作空间原理识别参数误差，提出一种位置误差补偿方法，从而提高运动控制精度。最后，建立电网机器人刚体-柔性耦合仿真系统，分析其位置误差的动态控制效果。结果表明：当负载为0~20 kN时，电网机器人在稳态下的最大角度误差为0.023 rad，最大末端位置误差为0.3 m；网格化补偿后，电网机器人末端Z轴位置误差小于0.02 m，绝对位置误差均值小于0.025 m，且补偿参数与负载呈正相关，表明所提控制策略提高了电网机器人的动态控制精度。研究成果为电网机器人远程操作系统中高精度、大负载机器人的设计与应用提供了理论支撑与工程参考。

来源：2025年第21期

《机床与液压》期刊编辑部

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