液压重载机械臂动力学参数辨识及前馈控制

简介

以全液压驱动的七自由度重载机械臂为研究对象,首先根据牛顿-欧拉迭代算法建立七自由度液压重载机械臂的动力学方程并线性化处理,得到由关节运动状态、关节力矩值和最小惯性参数集组成的线性表达式;然后将机械臂按照改进的有限项傅里叶级数激励的轨迹模型进行工作实验,把实验中采集到的运动数据带入线性化处理后的动力学方程中,通过最小二乘法完成待辨识参数的计算并进行验证;最后用辨识出的动力学参数构建更为准确的液压重载机械臂的动力学模型,并制定基于动力学模型的力矩前馈补偿控制策略,同时与传统三环比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法进行实验对比分析,验证说明基于动力学模型的前馈控制机制能有效提高液压重载机械臂的轨迹跟踪精度。