虑风扰的空中机械臂系统力位混合控制

摘要

针对空中机械臂系统接触作业问题,采用一个力位混合控制框架,在控制空中机械臂系统稳定飞行的同时,实现机械臂在接触过程中的轨迹跟踪,并与环境保持一定大小的接触力。首先,将作业空间分为2个子空间,分别进行接触力控制和位置控制。然后,借助比例-微分控制和接触力前馈控制实现对力的控制,对于位置控制则利用一种固定时间收敛的快速终端滑模控制方法来实现。最后,在风扰下对空中机械臂系统进行位置控制和接触力控制的仿真实验。结果显示,这种固定时间收敛的快速终端滑模控制方法能够有效抑制外界风扰的影响,实现位置和接触力同时控制。