优化自抗扰的移动清洁机械臂轨迹跟踪控制

TP27; 移动机械臂具有高度非线性、强耦合等特点,为轨迹跟踪控制带来了挑战.为提高移动机械臂轨迹跟踪控制性能,引入一种自抗扰控制策略,采用动力学解耦的方法,对移动机械臂的配置空间和任务空间的跟踪问题分别设计相应的控制器,利用状态观测器实时地对系统内外总扰动进行观测,从而使系统按照给定的轨迹运动.针对自抗扰控制器参数较多,人为整定比较麻烦,提出了基于遗传算法对自抗扰控制器参数进行优化的方法.最后通过与PID控制器、自抗扰控制器实验进行对比,结果表明基于遗传算法自抗扰控制策略的轨迹跟踪效果最好,整个过程的跟踪误差最小,具有良好的观测性能,对于系统的内外不确定性干扰具有很强的鲁棒性....

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Bibliographic Details
Published in计算机集成制造系统 Vol. 29; no. 12; pp. 3993 - 4000
Main Authors 程志江, 李志文, 杜一鸣
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 新疆大学电气工程学院,新疆 乌鲁木齐 830046 01.12.2023
Subjects
轨迹跟踪
遗传算法
active disturbance rejection control
state observer
状态观测器
mobile manipulator
自抗扰控制
genetic algorithms
移动机械臂
trajectory tracking
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Summary:TP27; 移动机械臂具有高度非线性、强耦合等特点,为轨迹跟踪控制带来了挑战.为提高移动机械臂轨迹跟踪控制性能,引入一种自抗扰控制策略,采用动力学解耦的方法,对移动机械臂的配置空间和任务空间的跟踪问题分别设计相应的控制器,利用状态观测器实时地对系统内外总扰动进行观测,从而使系统按照给定的轨迹运动.针对自抗扰控制器参数较多,人为整定比较麻烦,提出了基于遗传算法对自抗扰控制器参数进行优化的方法.最后通过与PID控制器、自抗扰控制器实验进行对比,结果表明基于遗传算法自抗扰控制策略的轨迹跟踪效果最好,整个过程的跟踪误差最小,具有良好的观测性能,对于系统的内外不确定性干扰具有很强的鲁棒性.
ISSN:1006-5911
DOI:10.13196/j.cims.2021.0487