基于切换函数的液压柔性机械臂的滑模控制与仿真.pdfVIP

2010年5月 机床与液压 May2010 第38卷 第9期 MACHINETOOL HYDRAULICS V01．38No．9 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．09．033 基于切换函数的液压柔性机械臂的滑模控制与仿真 赵波 ，王亚美 ，戴丽 ，刘杰 (1．东北大学机械工程与 自动化学院，辽宁沈阳110004；2．辽宁省交通高等专科学校，辽宁沈阳110122) 摘要：设计切换函数的滑模控制器，基于柔性多体动力学理论和拉格朗日方程，建立三节臂的桥梁检测车臂架的机械 系统动力学模型，对该系统进行控制，改善梁检测车的柔性机械臂动力学特性。在此基础上，对桥梁检测车臂架采用双闭 环控制，结果表明，对轻质长臂杆的桥梁检测车臂架末端轨迹振动有一定的抑制作用。 关键词：柔性臂架；滑模控制；仿真 中图分类号：U446．3 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3881(2010)9—104—3 slidingModeControlandSimulationofaHydraulicDriven FlexibleM anipulatorBasedonSwitchingFunction ZHAOBoI，，WANGYamei．DAIU 。UUJie (1．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，NortheasternUniversity，ShenyangLiaoning110004， China；2．LiaoningProvincialCollegeofCommunications，ShenyangLiaoning110122，China) Abstract：Slidingmode controllerofswitching function wasdesigned． Basedon flexiblemulti-body dynamicstheory and Lagrangesequation，htemechanicalsystem dynamicsmod elofhtehtree·arm bridgedetectedvehiclesboom Was setup．ItWas con- trolledbyslidingmadecontroller．Thedynamicscharacteristicsofflexiblemna ipulatorinhtebridgedetectedvehicleswereimpmved． Onhtisbasis，htedoubleclosedloopcontrolWas adoptedinhtebridgedetectedvehiclesboom．Th eresultsshowthathtereisacertain inhibitoryeffectonhtevibrationoftheendrtackofthelightandlongboom ofbridgedetectionvehicle． Keywords：FlexibleManipulator；SlidingModeControl；Simulation 桥梁综合检测作业车 (简称桥梁检测车)将探 内运动可以看作是大范围刚体运动和小范围弹性变形 测头一桥梁支座检测仪加装在桥梁检测车臂架末端， 运动叠加。借用机器人运动学和多柔体动力学研究中 探伸到桥梁底端或侧面，采集桥梁表面数据后传输到 的概念，设g为臂杆的广义力；F为液压缸的驱动 计算机进行数据分析处理及图像识别，检测、诊断桥 力，为广义力，并以驱动力矩的形式给出；0为刚性转 梁病害。国内外在桥梁检测车刚性机械臂的多体系统 角。取Z=[0 g]T为广义坐标，0=[0， ]T； 研究方面已经有一些成果u ，但是 ，随着桥梁大型 q=[q1lql2 q21q笠 q31 g32]；令Z=[z1 乞 化，桥梁检测车臂架的长臂采用轻