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申请/专利权人：燕山大学
申请日：2022-11-10
公开（公告）日：2024-05-10
公开（公告）号：CN115903997B
主分类号：G05G1/10
分类号：G05G1/10
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.05.10#授权;2023.04.21#实质审查的生效;2023.04.04#公开
摘要：本发明涉及一种无外力传感器的操纵手柄触觉再现控制方法，所述方法将操纵力视为直流电机的未知干扰力，在不使用力传感器的情况下，针对系统未知参数以及不可测扰动的触觉操纵手柄系统，实现基于反步法自适应触觉控制。本发明建立了操纵手柄系统执行器，即直流伺服电机的通用模型，以及操纵手柄的动力学模型，并在此基础上推导了控制律，通过分析可证明该闭环系统在李雅普诺夫意义下具有稳定性，提供的数值实验验证了所提出控制方案的有效性。
主权项：1.一种无外力传感器的操纵手柄触觉再现控制方法，操纵手柄采用直流伺服电机作为驱动机构,其特征在于：操纵手柄伺服系统将操纵力视为直流伺服电机的未知干扰力，并基于下述更新率计算触觉操纵手柄控制器中直流伺服电机的占空比： 通过调整触觉操纵手柄控制器中直流伺服电机的占空比，控制伺服电机的实际角位移追踪期望角位移；电机的实际角位移传至操纵手柄末端，使末端手柄产生特定运动，进而实现触觉再现；上述式中： 为b3的估计值，V表示电机电压，La表示电枢电感；δ3是控制器中的角速度误差项系数，误差e3＝ia-Δ2，ia为电枢电流，其一阶导数表示电流变化率，Δ2为第二虚拟控制量； 是b1的估计值，KT表示转矩常数，Jm表示电机转子惯量，JT表示传输机构的转动惯量和，误差e2＝ωm-Δ1，ωm电机输出转速，Δ1为第一虚拟控制量； 是a2的估计值，Ke表示反电动势系数，La表示电枢电感； 是b2的估计值，Ra表示电枢电阻； 是a1的第二估计值，cm表示电机的转子阻尼，cT表示粘性摩擦系数；Ν为第二虚拟控制量的全导数；din是触觉手柄系统已知干扰项；ζ2是任意非负常数； 是未知干扰力的第二估计值；η1、η2、η3、η4、η5、η6、η7、η8、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7、λ8为任意的正常数；b20为b2估计值初值，b30为b3估计值初值，a110为a1第二估计值初值，D20为D的第二个估计值初值，D为未知干扰力的上限值，b20、b30、a110、a20、D20根据实际情况确定。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 燕山大学 一种无外力传感器的操纵手柄触觉再现控制方法
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