高速运动下Delta机器人离散自抗扰控制OA

为满足现有Delta并联机器人高速运动下动态性能要求,本文基于二阶滑模控制算法和自抗扰控制系统,提出一种高速运动下Delta机器人离散自抗扰控制系统(Discrete active disturbance rejection control,D-ADRC)。该控制系统在运动学和动力学的基础上,结合二阶滑模控制算法与ADRC算法,利用改进后的非线性跟踪微分器和离散化的扩展状态观测器提高系统实时性和鲁棒性。分别对不同干扰下D-ADRC以及同一干扰源下PD-ADRC、Line-ADRC、D-ADRC控制器进行对比分析。仿真结果显示:D_ADRC控制器对不同干扰源均具有良好的抗扰效果,同时与传统的PD-ADRC和Line-ADRC相比,D-ADRC控制器系统响应速度提高10%~15%,最大超调量降低20%~30%,稳态误差降低30%~50%,具有更高的鲁棒性、快速响应性和更强的自抗扰能力。研究结果表明所提控制算法能够在高速运动下减小抖震,相比传统PD-ADRC和Line-ADRC控制具有更优的动态性能。最后,为验证所提算法的有效性,搭建了ADAMS-Simulink联合仿真平台,将D-ADRC算法作用于虚拟样机控制中,结果表明所提算法能够满足高速运动下的控制要求,其仿真结果与预期结果一致。