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申请/专利权人:华中科技大学
摘要:本发明公开了一种基于动力学前馈的分数阶阻抗控制器及其设计方法,其中,基于动力学前馈的分数阶阻抗控制器包括:分数阶阻抗控制器和机械臂系统;机械臂系统包括机械臂和伺服系统,动力学前馈控制器用于将机械臂运动所需力矩与伺服电流转换系数相乘,得到伺服电流,将伺服电流前馈至伺服系统的电流环中,完成机械臂动力学前馈;所述分数阶阻抗控制器,用于对机械臂末端的参考接触力与机械臂末端的实际接触力之间的差值,进行分数阶阻抗控制,输出机械臂末端笛卡尔空间的位置,进行运动学逆解后传递至伺服系统的位置环。本发明对机械臂进行动力学前馈,降低动力学扰动对机械臂关节控制影响,提高分数阶阻抗控制器对机械臂的跟踪性和鲁棒性。
主权项:1.一种基于动力学前馈的分数阶阻抗控制器,其特征在于,包括:分数阶阻抗控制器和机械臂系统;所述机械臂系统包括机械臂和伺服系统,伺服系统的电流环的输入端设置动力学前馈控制器;所述动力学前馈控制器包括:模型构造模块,用于将机械臂动力学参数与回归矩阵相乘,以构造机械臂动力学模型;参数辨识模块,用于将有限傅里叶激励轨迹作为机械臂动力学参数辨识的运动轨迹,辨识得到机械臂动力学参数;前馈控制模块,用于通过机械臂动力学模型计算机械臂运动所需力矩,将机械臂运动所需力矩与伺服电流转换系数相乘,得到伺服电流,将伺服电流前馈至伺服系统的电流环中,完成机械臂动力学前馈;所述机械臂系统还包括运动学逆解单元,运动学逆解单元的输入端与分数阶阻抗控制器的输出端连接,运动学逆解单元的输出端与机械臂系统中伺服系统的位置环的输入端连接;所述分数阶阻抗控制器,用于对机械臂末端的参考接触力与机械臂末端的实际接触力之间的差值,进行分数阶阻抗控制,输出机械臂末端笛卡尔空间的位置,运动学逆解单元对机械臂末端笛卡尔空间的位置进行运动学逆解后传递至伺服系统的位置环。
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百度查询: 华中科技大学 一种基于动力学前馈的分数阶阻抗控制器及其设计方法
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