控制理论与应用

作者：吴庆祥,何春辉,刁淑贞,孙宁

关键词：气动柔顺打磨; 迟滞建模; 迟滞逆模型; 传感器测量误差; 自适应控制

基金：国家自然科学基金项目(52205019, 62373198), 广东省基础与应用基础研究基金自然科学基金项目(2023A1515012669), 机器人技术与系统国家重 点实验室开放基金项目(SKLRS–2023–KF–13)资助.

气动打磨方式以其较好的柔顺性在航空航天、金属加工等领域得到广泛应用. 然而, 复杂的迟滞非线性使气动柔顺装置的精准打磨力控制充满挑战. 此外, 打磨作业环境温度多变、机械振动等因素极易导致传感器测量误差, 导致系统控制精度降低. 针对上述问题, 本文提出了一种“迟滞建模+自适应控制”的框架, 在提高打磨精度的同时, 实现对传感器测量误差和气动柔顺打磨装置迟滞等问题的有效处理. 具体来说, 首先, 考虑气动柔顺打磨装置迟滞非线性, 分别建立基于不对称Prandtl–Ishlinskii算子和逆乘法结构的迟滞模型和逆模型. 基于此, 提出一种基于动态面的自适应控制方法, 通过引入一阶滤波器避免微分求导导致测量误差放大的问题, 并利用自适应律实现对未知参数的有效处理; 此外, 利用李雅普诺夫分析方法证明了系统的稳定性; 最后, 通过自建气动柔顺打磨装置实验平台验证了所建立迟滞逆模型和所提控制方法的有效性.

来源：2026年第5期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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