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漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊变结构滑模控制

梁捷;陈力

  本文利用多刚体系统动力学方法对载体姿态受控、位置不受控制的空间机械臂系统运动学、动力学进行了分析。利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,建立了空间机械臂系统的非线性动力学模型。以此为基础,对空间机械臂姿态、关节协调运动的控制问题作了研究。考虑到空间机械臂系统结构的复杂性及其某些参数的变动性,根据具有较强鲁棒性的滑模变结构控制理论,设计了空间机械臂姿态、关节协调运动的滑模变结构控制方案;为了克服滑模变结构控制器抖振的缺点,我们附加设计了一个模糊控制器,根据系统的输出来动态调节滑模变结构控制器等速趋近率的系数,从而既确保了系统的快速响应而又消除了原有的抖振。系统数值仿真,证明了该模糊滑模变结构控制器良好的控制效果。……