并联机构非线性pid自适应控制_高秀兰new

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1、第12期机械设计与制造2012年12月MachineryDesign＆Manufacture125文章编号：1001-3997（2012）12-0125-03并联机构非线性PID自适应控制*高秀兰鲁开讲郭旭侠（宝鸡文理学院机电工程学院，宝鸡721007）NonlinearPIDSelf-AdaptiveControlofParallelMechanismGAOXiu-lan，LUKai-jiang，GUOXu-xia（ElectromechanicalEngineeringDepartment，BaojiUniversityofArtsand

2、Sciences，Baoji721007，China）【摘要】并联机构的运动精度在很大程度上取决于动力学模型的准确程度和机构工作中的外部扰动，实际应用中，往往因为不能准确的预知机构动力学参数，在建模时势必存在未建模环节，在机构高速运行时，这些未建模环节的动态特性可能对系统产生很大的影响。为了改善机构的动态性能，在机构系统存在未知参数的情况下，利用系统实际运动对目标运动的跟踪误差构造自适应控制律，得到了未知参数的在线预估值及机构输入的控

3、制律，使机构对目标运动具有较高的跟踪精度。关键词：并联机构；参数预估；自适应控制【Abstract】Themotionaccuracyofparallelmechanismdependstoagreatextentontheaccuracyofthedynamicmodelandtheexternalperturbationinthemechanismworking.Inpracticalapplication，kineticparametersofthemechanismareoftennotaccuratelypr

4、edicted.Thedynamiccharacteristicsoftheunmod－eledlinkmayhaveahugeimpactonthesysteminhigh-speedoperation.Inordertoimprovethedynamicperformanceofthemechanism，thetrackingerroroftheactualmovementisusedtotargetmovementtoformtheself-adaptivecontrollaw，gettingtheonlineestim

5、atesoftheunknownparametersandthecontrollawofthemechanisminput，sothemechanismofthetargetmotionhashighertrackingprecision.KeyWords：ParallelMechanism；ParameterEstimation；Self-AdaptiveControl中图分类号：TH16；TH132文献标识码：A1引言及工作负载的非线性项；τ

6、—主动关节输入力矩矢量。u∈Rm，m=3。并联机构的运动精度在很大程度上取决于动力学模型的准根据动能定理，动能对时间的导数等于系统驱动力、重力、确程度和机构工作中的外部扰动，实际应用中，往往因为不能准摩擦力及工作负载的功对时间的导数：确的预知机构动力学参数，在建模时势必存在未建模环节，在机1dT构高速运行时，这些未建模环节的动态特性可能对系统产生很大觶觶Dx觶觶=觶τ-G（x）-F（x）-M（x，x觶）觶x觶2dtx的影响。为了抑制未建模因素对系统性能的影响，提出了扰动补TTTT偿及自适应控制的方法[4-7]，为使系统对参数变化或扰动不敏感，

7、x觶Dx咬+1x觶D觶x觶=x觶觶觶觶觶觶1D觶-H觶=0（1）2τ-G（x）-F（x）-M（x，x）x2而采用滑模控制，通过控制输入来补偿参数变化和随机扰动引起y的跟踪误差[8-10]。在机构系统存在未知参数的情况下，提出一种准3PID自适应控制方案，利用系统实际运动对目标运动的跟踪误差A3推导自适应控制律及未知参数的预估规律，得到机构输入的控制B3y′律。C3x′2机构系统的PD自适应控制θ平面三自由度并联机构的运动平台，通过相同的三条支链PC2B2与基座相连，基座和动平台上的转动副中心分别位于两个等边三xC1角形的顶点上，这两个三角形的

8、边长分别为a和b，如图1所O示。机构的动力学方程式可以写成：B1准2咬觶觶觶准1D（x）x+H（x，x）x+G（x）+F（x）+M（x，x）=τA1A2式中：x—动