基于改进有源阻尼的柔性关节机械臂伺服系统振动抑制策略

摘要

工业机器人中减速器等柔性传动部件会引起末端负载低频抖动,传统有源阻尼策略补偿转速反馈中全部频率分量,虽然具有抖动抑制作用,但由于对除振动分量外的其他频率同样补偿阻尼作用,因此降低了系统闭环带宽。针对上述问题,提出一种改进有源阻尼策略,由位置指令不完全微分获取理想转速指令,并分别采用转速反馈与理想转速指令作差,及峰值滤波器的方式实现低频振动分量的准确观测。与两种传统有源阻尼的对比分析证明了所提算法能够兼顾抖动抑制能力与动态响应性能。在此基础上引入相位超前环节,通过控制补偿电流的相位,增强算法鲁棒性。最后通过一台8 kg商用六轴工业机器人实验证明了所提算法能够将末端振动加速度幅值平均降低原来的32%。