[发明专利]混联式汽车电泳涂装输送机构基于综合误差的同步协调滑模控制方法

权利要求书

1.一种混联式汽车电泳涂装输送机构基于综合误差的同步协调滑模控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)以混联式汽车电泳涂装输送机构为被控对象，采用拉格朗日法建立含未建模动态、摩擦力以及外界随机干扰的输送机构动力学模型；

2)根据汽车电泳涂装工艺要求和机构机械设计参数确定输送机构末端的期望运动轨迹，并通过运动学反解得到各主动关节的期望运动轨迹；

3)利用编码器反馈的各电机位置、速度信息计算各主动关节实际运动状态，通过运动学正解得到输送机构末端实际运动轨迹，基于步骤2)计算输送机构末端轨迹跟踪误差；

4)为提高混联式汽车电泳涂装输送机构的同步协调性能和机构末端的运动控制精度，定义一种轮廓误差，并提出一种机构末端轮廓误差估算方法；

5)基于步骤3)和步骤4)，定义结合机构末端跟踪误差和轮廓误差的综合误差；

6)基于步骤1)和步骤5)，进一步设计基于综合误差的新型同步协调滑模控制器；

7)基于步骤6)，通过软件编程，实现混联式汽车电泳涂装输送机构基于综合误差的同步协调滑模控制。

2.根据权利要求1所述的一种混联式汽车电泳涂装输送机构基于综合误差的同步协调滑模控制方法，其特征在于：所述步骤1)中，采用拉格朗日法建立升降翻转机构的关节空间动力学模型为：

M(x)x··+C(x,x·)x·+G(x)+D(t)+F(t)=τ]]>

式中，x，分别为各主动关节实际运动位姿、速度和加速度向量，且有其中x_i(i＝1…4)为四个滑块实际位移，为两个主动轮实际角位移；M(x)，G(x)分别为不考虑未建模动态时的惯性矩阵、哥氏力和离心力项以及重力项；τ为关节轴向驱动力向量，也就是系统的控制输入；D(t)为摩擦力项，其中F_c为库伦摩擦力矩阵，B_c为粘度系数矩阵；F(t)为外界扰动项。

3.根据权利要求1所述的一种混联式汽车电泳涂装输送机构基于综合误差的同步协调滑模控制方法，其特征在于：所述步骤2)中，根据汽车电泳涂装工艺要求，并为了消除车顶气包，汽车白车身需要在电泳槽中做垂直升降运动，并且翻转360°；对该机构进行轨迹规划得到输送机构末端P点期望轨迹X_d、Z_d和β_d，其中，X_d为机构末端在X方向上的期望轨迹，Z_d为机构末端在Z方向上的期望轨迹，β_d为机构末端绕Y轴旋转角度的期望轨迹；由输送机构末端P点期望轨迹，并基于机构的运动学反解，确定在实现机构末端期望运动过程中各主动关节的期望运动轨迹x_d＝[x_1d,x_2d,x_3d,x_4d,φ_1d,φ_2d]^T，x_id单位为m，φ_jd单位为rad、期望运动速度单位为m/s，单位为rad/s、期望运动加速度单位为m/s²，φ_jd单位为rad/s²。