喷砂除锈并联机器人模糊自适应滑模控制

高 航，高国琴，方志明

（江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江 212013）

0 引言

并联机器人因精度高、刚度大、结构简单等优点受到企业和研究机构的青睐。本文研究对象喷砂除锈并联机器人Stewart 并联机构具有动平台位姿控制方便、机构尺寸小、刚度大、点对点对位精度高、自由度广等优点，为其在加工制造、装配与模拟驾驶等领域的应用提供了可行性。并联机构的轨迹控制对其应用起决定性作用，考虑到其动态特性，可基于机构动力学模型采用动力学控制，以有效提高运动精度。然而，机构动力学模型本身的特性以及外界干扰的不确定性制约着该方法的应用，尤其是Stewart 并联机构关节换向、关节过零速导致的摩擦力正负突变现象，会使系统跟踪产生较大误差，严重影响控制精度。因此，研究如何减少Stewart 并联机构摩擦力突变对控制精度的影响具有重要意义。

常用摩擦力控制方法为基于摩擦模型的补偿控制，分为固定模型补偿和自适应补偿，其中固定模型补偿在模型参数优化选择上存在困难，而自适应补偿参数需通过线性迭代估计确定［1］。文献［2-3］先对摩擦模型作线性参数化处理，再通过自适应律在线辨识模型参数；文献［4］基于LuGre 模型设计观测器进行补偿。然而目前摩擦模型尚未有统一标准，无法确定哪个模型最为适合，因此依赖某个摩擦模型设计控制律有一定局限性。滑模控制在机器人领域应用广泛，由于其具有实现简单、应用方便、鲁棒性强等优点，亦被应用于抑制结构的关节摩擦干扰［5-7］。……