《智慧型柔性機械臂的線上去偽多模型自適應振動主動控制》是依託上海大學，由高志遠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：智慧型柔性機械臂的線上去偽多模型自適應振動主動控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高志遠
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
基於空間機器人和高精密機械臂振動主動控制研究背景，以多負載多自由度柔性機械臂為研究對象，採用分散式壓電感測器與作動器構建壓電智慧型柔性機械臂，探索基於智慧型結構內涵的線上去偽多模型自適應振動主動控制方法與實現技術。研究重點包括：壓電智慧型柔性機械臂的建模與仿真方法和技術、線上去偽多模型自適應振動主動控制方法與技術等關鍵內容；構建壓電智慧型柔性機械臂的仿真與實驗Benchmark平台，探索多模型集構建、多控制器集構建、自適應視窗代價函式構建，切換系統與閉環系統的穩定性與收斂性分析等關鍵理論方法與技術，使理論方法研究和實驗分析驗證相結合，探求相關技術的理論突破和工程實現可能。柔性機械臂的振動控制問題，是機器人技術的一個重要方向和難點課題，基於智慧型結構內涵，探索麵向多負載多自由度柔性機械臂振動主動控制實際需求的控制器設計方法與實施技術，對我國航天事業和高精密機械工程發展具有重要的科學意義。
結題摘要
本研究以空間機器人和高精密機械臂的振動主動控制為研究背景，以變負載柔性機械臂為具體研究對象，採用分散式壓電纖維感測器與壓電纖維作動器構建了壓電智慧型柔性機械臂仿真與實驗系統。完成的主要研究內容包括三個方面：(1)、智慧型柔性機械臂的建模和仿真方法與技術，(2)、線上去偽多模型自適應控制方法與技術，(3)、實驗平台構建與實時控制實驗驗證的關鍵方法與技術。在深入研究去偽控制方法、線上系統辨識方法、多模型自適應控制方法的基礎上，構建了一種新型的自適應切換控制方法。建立了基於多體動力學仿真軟體ADAMS與控制系統分析軟體MATLAB SIMULINK的壓電柔性機械臂Benchmark仿真平台。在理論研究與仿真分析的基礎上，基於分散式壓電纖維感測器和壓電纖維作動器構建了末端負載可變的壓電智慧型懸臂樑系統，用來模擬實際工況中的變負載柔性機械臂。通過研製相應的測控系統軟硬體，完成了實時實驗驗證Benchmark平台的構建，通過實驗驗證了相關方法的可行性與有效性。 柔性機械臂的振動控制問題，是先進機器人控制技術的一個重要方向和難點課題。本研究基於壓電纖維材料和去偽控制與多模型控制融合的控制方法，所探索的面向變負載機械臂振動主動控制實際需求的控制器設計方法與振動主動控制實施技術，對我國空間機器臂和工業高精密機械臂的精準控制具有的一定科學意義。
