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近些年来,随着工业生产需求的不断提高,以机器人为核心的自动化生产线受到越来越多的关注。与传统的刚性机器人相比,柔性关节机器人具有质量轻、能耗低等优点,被广泛应用于在各类工业生产中。然而,柔性关节机器人的模型具有柔性振动、高阶非线性等特性,因此为了提高柔性关节机器人的控制性能,学者们提出了很多有效的控制方法,如反步法,奇异摄动控制等。然而,过往的研究工作大多忽略对柔性关节机器人的驱动电机侧的控制,限制了针对柔性关节机器人设计的控制算法在实际工程中的应用。本文选用永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)作为柔性关节机器人的驱动电机。目前,随着电机相关理论及控制技术日趋成熟,PMSM以其功率因数高、结构简单、使用周期长及维护简单等优点取得越来越广泛的应用,其自身特性满足柔性关节机器人驱动控制的需要。故本文将PMSM驱动的柔性关节机器人作为研究对象,考虑加入对柔性关节机器人电机侧的控制。本文基于反步法,结合命令滤波和有限时间控制方法,提出一种适用于PMSM驱动的柔性关节机器人的控制方法。主要的研究成果如下:1.利用拉格朗日方程的机器人建模方法,推导出柔性关节机器人的简化动力学模型,再将其与PMSM的模型相结合,建立PMSM驱动的柔性关节机器人完整系统模型。对新建立的模型采用反步法控制,并与模糊自适应技术相结合,通过模糊逻辑系统逼近系统中的非线性项,提高了系统的控制精度。2.针对建立的PMSM驱动的柔性关节机器人系统模型,在反步控制的基础上,加入了命令滤波技术,有效的解决了传统反步法中因多次求导产生的“计算复杂性”问题,并且通过引入滤波误差补偿机制,减少了滤波器产生的误差对系统跟踪性能的影响。仿真结果表明了命令滤波技术在PMSM驱动的柔性关节机器人系统位置控制中的优越性。3.为提高系统的跟踪速度和跟踪性能,根据上述系统模型,结合有限时间控制方法和命令滤波控制方法,引入有限时间命令滤波控制方法。该方法在避免产生“计算复杂性”问题的同时,将系统由渐近收敛改善为有限时间内收敛,使得系统能够在有限时间内获得理想的跟踪性能,改善了系统的控制效果。4.通过Matlab/Simulink仿真,与未加入有限时间控制的实验结果进行对比,证明了有限时间控制方法提高了PMSM驱动的柔性关节机器人系统的收敛速度和控制精度。