华南理工大学学报(自然科学版)

作者：赵京 王炎 陈雨青

单位：1． 北京工业大学 机械工程及应用电子技术学院，北京 100124; 2． 贵阳学院 电子与通信工程学院，贵州 贵阳 550005

关键词：机械臂,预设性能函数,拟人运动控制,PID 控制,快速无超调响应

基金：国家自然科学基金资助项目( 51975008) ;贵州省科技厅联合基金计划项目( 黔科合 LH 字［ 2015］ 7300 号) ;贵阳 市科技局 －贵阳学院科技专项资金项目( GYU-KYZ［ 2019 ～ 2020］DT-05) ; 贵阳学院高层次人才启动经费项目( GYU-ZRD ［ 2018-036］)

为保证机械臂在与人互动过程中的安全性，实现无超调的快速响应，文中对传统 PID 控制进行改进，引入预设性能控制，提出了一种机械臂快速无超调拟人运动控制算 法． 该算法以 PID 控制为基础，利用预设性能控制令控制误差的收敛速度及超调量满足预 先设定的条件，同时把控制误差收敛到一个预先指定的比较小的区域内，从而实现对系统 稳态及动态性能( 包括超调量和收敛速度等) 的控制． 空间三关节机械臂的仿真分析表 明，所提出的预设性能PID 控制与传统 PID 控制相比，具有响应快、无超调等优点，比较适 合机械臂的拟人运动控制． 文中最后通过四自由度 Dobot 机械臂的样机实验分析验证了 所提算法的有效性．

来源：2019年第10期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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