基于自抗擾控制的機器人關節控制系統.pdf

1、隨著機器人控制技術的發展，人們對機器人關節伺服系統的定位精度、響應速度、抗擾動性有了更高的要求，于是采用合理且高效的控制策略來提高機器人的靜態性能和動態性能，成為了當今機器人控制技術研究的核心內容。
　　本文采用自抗擾控制技術對機器人的關節進行控制，仿真表明自抗擾控制技術對模型的要求不高，對模型參數和外部擾動變化有著很好的適應性。為了獲得更精確的關節伺服控制，提出了基于模型補償的自抗擾控制系統。仿真表明，模型補償自抗擾控制穩態精度

2、高，響應速度快，有很好的抗干擾能力。本文的主要工作和成果如下:
　　1.介紹了由直流力矩電機和諧波減速機組成的機器人關節機械結構，通過仿真分析了機器人關節的機械特性，仿真表明關節具有較好的響應速度、機械特性、調節特性;
　　2.對四自由度關節型機器人進行了動力學分析，得出了得出了機器人的動力學方程，通過仿真驗證了模型的正確性和合理性，為下文的機器人關節力矩分析和控制提供了基礎。
　　3.分別采用自抗擾控制技術、基于模型

3、的自抗擾控制技術建立了機器人單關節控制模型，并通過仿真分析對比了經典PID控制、自抗擾控制和模型補償的自抗擾控制之間的性能差異?；谀Ｐ脱a償的自抗擾控制器在系統部分擾動模型已知的情況下，提高了擴張狀態觀測器對未知擾動的估計精度，從而獲得了更好的系統控制精度。
　　4.提出了基于自抗擾控制器的分散式四自由度機器人關節伺服控制系統。通過四個獨立的自抗擾控制器對四自由度機器人進行控制，很好的補償機器人關節間的耦合力矩。結合機器人動力學分