四自由度并聯平臺位姿跟蹤控制研究.pdf

1、在模擬車輛的實際運動中，平臺對目標位姿的跟蹤控制是其非常重要的性能指標之一，也是近年來研究并聯平臺運動控制的熱點。由于并聯平臺本身是一個典型的非線性、強耦合的多輸入多輸出時變系統(tǒng)，在其運動過程中經常會受到關節(jié)系統(tǒng)內部參數攝動、非線性關節(jié)耦合力以及外部干擾力等不確定性干擾的影響，使得傳統(tǒng)的控制方法很難滿足其快速、穩(wěn)定、高精度的運動控制要求。因此，本文以四自由度并聯平臺為研究對象，針對其位姿跟蹤控制問題，以設計出魯棒性強、控制性能好的運動控

2、制器為目標，對并聯平臺的控制技術做了深入的研究，主要研究內容如下：
　　首先，建立了平臺的運動學模型。通過空間坐標變換原理，得出了平臺的運動學反解方程。通過附加位移傳感器的方法，獲得了平臺的運動學正解方程。
　　其次，考慮到系統(tǒng)控制的復雜性、經濟性以及穩(wěn)定性，提出了分散控制的方式，即通過各個關節(jié)支路的高精度跟蹤實現平臺位姿的快速、穩(wěn)定、高精度位姿跟蹤控制，在此基礎上，給出了關節(jié)支路的控制方法以及數學模型，并完成了控制系統(tǒng)硬件

3、、軟件的設計。
　　再次，設計了關節(jié)支路控制器。其一，考慮到平臺關節(jié)伺服系統(tǒng)內部參數攝動、未建模動態(tài)等對跟蹤效果的影響，采用一種變增益趨近律滑模算法設計了關節(jié)控制器，有效的抑制了系統(tǒng)的抖動現象，提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應性和關節(jié)跟蹤精度。其二，考慮到滑模變結構控制對負載干擾、關節(jié)耦合力等非匹配性外部不確定干擾的不靈敏性，在變增益滑?？刂破鞯幕A上設計了基于非線性干擾觀測器的變增益滑模關節(jié)控制器(SMC-NDO)，進一步提高了系統(tǒng)的抗擾性