机床与液压

作者：朱其新，孙文鑫，朱永红

单位：苏州科技大学机械工程学院;江苏省建筑智慧节能重点实验室；苏州科技大学机械工程学院；景德镇陶瓷大学机电工程学院

关键词：柔性机械臂;奇异摄动;新型趋近律;滑模控制;最优控制

基金：国家自然科学基金面上项目（51875380；51375323）；国家自然科学基金地区科学基金项目（62063010）

为提高柔性机械臂的控制精度，提出一种基于滑模控制与最优控制相结合的组合控制方式。通过Lagrange法和假设模态法构建其动力学模型，进而运用奇异摄动理论对柔性臂进行解耦，获得慢变和快变子系统。对于慢变子系统，采用滑模控制实现轨迹跟踪，提出一种新型趋近律，该趋近律在幂次趋近律基础上加入变速趋近项，引入系统状态变量，动态调整趋近速率，同时增加指数项提高趋近速度，使用双曲正切函数替代符号函数以抑制抖振；对于快变子系统，采用最优控制进行振动抑制。MATLAB仿真结果表明，该组合控制方法相比于纯滑模控制，具有更好的动态性能和鲁棒性能。

来源：2023年第11期

《机床与液压》期刊编辑部

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