山东科学 ›› 2021, Vol. 34 ›› Issue (3): 119-124.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2021.03.016

• 其他研究论文 • 上一篇    下一篇

基于反步法的SCARA机器人轨迹跟踪控制

赵娜1,吕成兴2*   

  1. 1.齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省海洋仪器仪表研究所 山东省海洋环境监测技术重点实验室  国家海洋监测设备工程技术研究中心,山东 青岛 2660332. 青岛理工大学 信息与控制工程学院, 山东 青岛 266000
  • 收稿日期:2020-06-19 出版日期:2021-06-20 发布日期:2021-06-07
  • 通信作者: 吕成兴,男,副教授,研究方向为无人系统运动控制。E-mail: lcx2033@163.com
  • 作者简介:赵娜(1981—),女,博士,高级工程师,研究方向为非线性控制。E-mail: ybzhaona@qlu.edu.cn

Trajectory tracking control of SCARA robot via backstepping approach

ZHAO Na1, LU Cheng-xing2*   

  1. 1. National Engineering and Technological Research Center of Marine Monitoring Equipment, Shandong Provincial KeyLaboratory of Ocean Environmental Monitoring Technology, Institute of Oceanographic Instrumentation, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Qingdao 266033, China; 2. School of Information and Control Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao 266000, China
  • Received:2020-06-19 Online:2021-06-20 Published:2021-06-07

摘要: 针对SCARA机器人轨迹跟踪问题,提出了一种基于反步法的轨迹跟踪控制方法。利用反步法设计控制器的虚拟控制和实际控制量,基于李雅普诺夫稳定理论设计的控制律能够实现对机器人的轨迹跟踪,并确保闭环系统为全局稳定。仿真结果验证了算法的有效性,所设计的跟踪闭环系统一致全局渐近稳定,有效提高了轨迹跟踪控制精度,保证了跟踪误差信号的收敛。

关键词: SCARA机器人, 反步设计, 轨迹跟踪, 非线性控制

Abstract: In this paper, we propose a trajectory tracking control law based on backstepping approach for the SCARA robot. We design the virtual and actual control terms by employing the backstepping approach. Based on Lyapunov's stability theory, the designed control law can track the trajectory of the robot and ensure that the closed-loop system is globally stable. Simulation results verified the effectiveness of the designed algorithm. The closed-loop system is uniformly globally asymptotically stable,which effectively improves the accuracy performance of trajectory tracking and ensures the convergence of the tracking error signal.

Key words: SCARA robot, backstepping design;trajectory tracking, nonlinear control

中图分类号: 

  • TP273

开放获取 本文遵循知识共享-署名-非商业性4.0国际许可协议(CC BY-NC 4.0),允许第三方对本刊发表的论文自由共享(即在任何媒介以任何形式复制、发行原文)、演绎(即修改、转换或以原文为基础进行创作),必须给出适当的署名,提供指向本文许可协议的链接,同时表明是否对原文作了修改,不得将本文用于商业目的。CC BY-NC 4.0许可协议详情请访问 https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0