空间机械臂地面竖直方向重力补偿控制系统设计

作者：徐永利^*; 李潇男^*; 刘勇; 杨明毅; 刘明洋

来源：机器人, 2020, 42(02): 191-198.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.190042

• 空间机械臂
• 微重力模拟
• 恒张力控制
• 模糊PID(比例―积分―微分)控制
• 力/位混合控制

为解决大型空间机械臂地面微重力模拟实验问题,设计了一种3维主动悬吊式重力补偿系统.系统主要由水平2维直线运动单元与竖直重力平衡吊挂单元组成,在竖直方向上通过恒张力控制思想实现微重力模拟,并给出了带负载的伺服电机的数学模型.提出一种基于模糊PID(比例―积分―微分)参数整定的力/位混合控制方法,并研究了在未知负载干扰、系统干扰以及机械臂不同运动速度下控制器的控制性能.仿真实验结果表明,该控制方法能够将重力补偿精度保持在0.3%F.S (全量程)之内,使得系统具有较强的鲁棒性和动态响应能力.

• 出版日期2020
• 单位中国科学院; 中国科学院沈阳自动化研究所; 中国科学院大学