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机械科学与技术2024年第05期:爬杆机器人动力学仿真及其驱动转矩控制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:罗刚;何涛;许博;赵凯平;王顺;

单位:安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室;安徽理工大学机电工程学院;

摘要:为改善爬杆机器人驱动性能,结合机器人虚拟样机与动力学仿真,提出一种前馈补偿与PID调节优化驱动转矩波动的复合控制方法。在ADAMS中建立机器人多体动力学模型,进行了攀爬运动仿真;在Simulink中搭建了PID控制系统,调节夹块位移量;依据夹持传动的“力矩-位移”数学模型,建立了含有前馈补偿的复合控制系统。由联合仿真可知,采用单一PID控制的机器人,提高夹块位移控制精度会引起驱动转矩波动的增加;复合控制减少了驱动转矩的波动,且驱动转矩的调整幅值比PID控制降低了约24.7%,提高了机器人在攀爬运动中驱动系统的输出效能。

关键词:爬杆机器人;;联合仿真;;PID控制;;转矩波动优化

基金资助:安徽省高校优秀青年人才支持计划(gxyq2022017);; 矿山智能装备与技术安徽省重点实验室开放基金项目(ZKSYS202101)