机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制

7月前作者：Kocurry 分类：Toy博客阅读(32) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

十七、滑模控制器设计原理

滑模运动包括趋近运动和滑模运动两个过程。系统从任意初始状态趋向切换面，直到到达切换面的运动称为趋近运动，即趋近运动为的过程。根据滑模变结构原理，滑模可达性条件仅保证由状态空间任意位置运动点在有限时间内到达切换面的要求，而对于趋近运动的具体轨迹未作任何限制，采用趋近律的方法可以改善趋近运动的动态品质。

17.1 基于名义模型的机器人趋近律设计

二力臂机械手的名义模型为

$机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记$

其中为正定质量惯性矩阵，为哥氏力，离心力和重力之和。

实际对象为

$机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记$

将建模误差、参数变化及其他不确定因素视为外界扰动，则

$机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记$

其中

系统误差为

切换函数为

$机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记$

则

$机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记$ $机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记$

取指数趋近律为

经过整理，得到控制律为

$机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记$

17.2 仿真实例

17.2.1 单关节机器人仿真

单关节机器人的动态方程为

$机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记$

取位置指令为，simulink结构图、力矩图和仿真结果如图1,2,3所示。

机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记

图1 simulink结构图

机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记

图2 单关节力矩

机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记

图3 单关节轨迹

17.2.2 二关节机器人仿真

二关节机器人系统的动力学模型为

$机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记$

二关节的位置指令分别为和，simulink结构图和仿真结果如图4,5,6所示。

机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记

图4 simulink结构图

机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记

图5 关节1轨迹

机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制,机器人,学习,笔记

图6 关节2轨迹

经分析，所设计的控制律和控制器均符合要求，机器人关节的实际轨迹和期望轨迹较为贴合，仿真效果好。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-529009.html

到了这里，关于机器人动力学与控制学习笔记（十七）——基于名义模型的机器人滑模控制的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请点击违法举报进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

分享到：

领支付宝红包赞助服务器费用

【机器人算法】机械臂动力学参数辨识仿真

本文以puma560m机械臂为例子进行动力学参数辨识的讲解，puma560m可以在robotic toolbox中找到，这里以它真实机械臂对他的动力学参数进行辨识。此外这里还有要说的是，机械臂参数辨识其实是一个系统工程，其中和机械、电子、嵌入式都有着很深的联系，并不是仿真这么简单的

2024年02月05日
浏览(63)
平面三自由度机器人动力学建模与仿真

网上二自由度机器臂动力学分析有很多，三自由度比较少，碰巧本科课设需要完成相关项目，分享一些经验供参考。实际的三连杆机器臂的结构相对较复杂，很难进行精确地描述，因此，在本文中利用简化的数学模型进行讨论。简化条件如下：假设机器臂是刚性结构，不考

2024年02月04日
浏览(34)
双足机器人Cassie运动学和动力学计算

官方要求的运行环境：我的环境： (1)Matlab2023b (2)Mathematica12.3.1 (3)MEX和FROST的安装可参考我上一篇文章 Windows下安装动力学仿真软件Frost-CSDN博客 https://blog.csdn.net/SWORDHOLDER/article/details/137511000?spm=1001.2014.3001.5502 下载地址(有时候访问比较慢则需要魔法) GitHub - UMich-BipedLab/Cassie

2024年04月14日
浏览(38)
建模分析 | 平面2R机器人(二连杆)运动学与动力学建模(附Matlab仿真)

🔥附C++/Python/Matlab全套代码🔥课程设计、毕业设计、创新竞赛必备！详细介绍全局规划(图搜索、采样法、智能算法等)；局部规划(DWA、APF等)；曲线优化(贝塞尔曲线、B样条曲线等)。 🚀详情：图解自动驾驶中的运动规划(Motion Planning)，附几十种规

2024年02月05日
浏览(28)
基于Matlab的Robotics Toolbox工具箱的机器人仿真函数介绍（空间位姿表示与动力学）

随着我们了解到机器人如何建立运动学模型和动力学模型之后，我们可以使用Matlab中的仿真工具箱内来对模型的准确性进行验证，并且可以通过内置的函数进行简单的轨迹规划和可视化观察，本节涉及到的工具箱是MATLAB自带的Robotics Toolbox工具箱。平移与旋转函数： SE2(x,y,t

2024年02月07日
浏览(33)
ADAMS&Simulink 机器人动力学仿真入门（二）：ADAMS设置无人机连接、驱动、力与变量（代码已开源）

上一章介绍了仿真工作的前置准备，包括Solidworks的画图与导出，ADAMS的导入与操作简介。本章对无人机在ADAMS中如何进行连接、驱动、力等相关内容的设置进行介绍。上文提到重力在进入软件后进行设置，因为在Solidworks中，我们的装配体是x轴为正方向，z轴为垂直方向，所以

2024年01月17日
浏览(28)
[足式机器人]Part3 机构运动学与动力学分析与建模 Ch00-4(1) 刚体的速度与角速度

本文仅供学习使用，总结很多本现有讲述运动学或动力学书籍后的总结，从矢量的角度进行分析，方法比较传统，但更易理解，并且现有的看似抽象方法，两者本质上并无不同。 2024年底本人学位论文发表后方可摘抄若有帮助请引用本文参考： . 食用方法求解逻辑：速度与

2024年02月02日
浏览(80)
[足式机器人]Part3 机构运动学与动力学分析与建模 Ch00-4(2) 刚体的速度与角速度

本文仅供学习使用，总结很多本现有讲述运动学或动力学书籍后的总结，从矢量的角度进行分析，方法比较传统，但更易理解，并且现有的看似抽象方法，两者本质上并无不同。 2024年底本人学位论文发表后方可摘抄若有帮助请引用本文参考： . 食用方法求解逻辑：速度与

2024年01月16日
浏览(38)
[足式机器人]Part3 机构运动学与动力学分析与建模 Ch00-5 刚体的加速度与角加速度

本文仅供学习使用，总结很多本现有讲述运动学或动力学书籍后的总结，从矢量的角度进行分析，方法比较传统，但更易理解，并且现有的看似抽象方法，两者本质上并无不同。 2024年底本人学位论文发表后方可摘抄若有帮助请引用本文参考： . 食用方法求解逻辑：速度与

2024年01月25日
浏览(48)
[足式机器人]Part3 机构运动学与动力学分析与建模 Ch00-2(3) 质量刚体的在坐标系下运动

本文仅供学习使用，总结很多本现有讲述运动学或动力学书籍后的总结，从矢量的角度进行分析，方法比较传统，但更易理解，并且现有的看似抽象方法，两者本质上并无不同。 2024年底本人学位论文发表后方可摘抄若有帮助请引用本文参考：黎旭,陈强洪,甄文强等.惯

2024年02月01日
浏览(36)