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[1]曾 霸,黄自鑫*,龚翔宇,等.基于角加速度轨迹规划的欠驱动机械系统跟踪控制 [J].武汉工程大学学报,2026,48(03):320-328.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202505008]
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基于角加速度轨迹规划的欠驱动机械系统跟踪控制
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
48
期数:
2026年03期
页码:
320-328
栏目:
智能制造
出版日期:
2026-06-30

文章信息/Info

Title:
文章编号:
1674 - 2869（2026）03 - 0320 - 09
作者:

1. 武汉工程大学电气信息学院，湖北 武汉 430205；
2. 智能机器人湖北省重点实验室（武汉工程大学），湖北 武汉 430205；
3. 福建省特种智能装备安全与测控重点实验室（福建省特种设备检验研究院），福建 福州 350008；
4. 电磁感应与节能技术十堰市重点实验室（湖北汽车工业学院），湖北 十堰 442002
Author(s):
-
关键词:
Keywords:
-
分类号:
TP273；TP242
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202505008
文献标志码:
A
摘要:
针对欠驱动机械系统轨迹规划与跟踪控制中的欠驱动关节稳定控制问题，提出了一种基函数叠加与粒子群算法相结合的轨迹智能优化方法，并针对驱动关节设计了滑模控制器对规划轨迹进行跟踪控制。首先，根据建立的平面两连杆欠驱动机械臂动力学模型，分析了平面欠驱动机械臂的约束特性。其次，采用正弦函数作为基函数形成驱动关节的角加速度轨迹，并采用粒子群算法对轨迹参数进行优化，以确保跟踪规划的轨迹时被动关节能在驱动关节的带动下到达目标角度。再次，为驱动关节设计了滑模变结构控制器对优化后的轨迹进行跟踪控制。最后，选取平面Pendubot和平面Acrobot作为研究对象，通过仿真实验验证了所提控制策略在不同结构参数、初始状态和目标状态下的有效性，并将控制时间缩短了44%，峰值力矩缩小了46%。该控制策略具有较强的适应性和通用性，有助于提高工作效率、降低能耗和成本。
Abstract:

参考文献/References:

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相似文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2025-05-15
基金项目：湖北省自然科学基金(2023AFB380)；智能机器人湖北省重点实验室创新基金(HBIRL202301)；福建省特种智能装备安全与测控重点实验室开放基金(福建省特种设备检验研究院)(FJIES2024KF12)；电磁感应与节能技术十堰市重点实验室开放基金(SYZDK22024A01)
作者简介：曾 霸，硕士研究生。Email：zengba201606@163.com
*通信作者：黄自鑫，博士，教授。Email：huangzx@wit.edu.cn
更新日期/Last Update: 2026-06-26