移动焊接机器人仿真与变结构控制

资 源 简 介

移动焊接机器人仿真与变结构控制

详 情 说 明

移动焊接机器人作为自动化焊接领域的重要装备，其控制系统设计面临着独特的挑战。传统的控制方法难以应对焊接过程中存在的非线性因素，如工件表面不平整、热变形等工况变化。

滑模控制（SMC）因其对参数变化和外部扰动具有强鲁棒性，成为解决这类问题的理想选择。该方法通过设计特定的开关函数，驱使系统状态沿着预设的滑模面运动。设计中采用Lyapunov定理进行稳定性证明，确保系统在滑动模态下的渐进稳定。

针对实际应用中的高频抖振问题，本文提出采用统一趋近律的改进方案。该方案在保持系统鲁棒性的同时，有效平滑控制信号。通过建立机器人的运动学模型进行仿真验证，结果表明该控制策略不仅能适应焊接路径的非线性变化，还能显著抑制传统滑模控制固有的抖振现象。

这种变结构控制方法不仅适用于移动焊接机器人，其设计思路也可推广到其他具有类似非线性特性的机电系统控制中，为复杂工况下的精确控制提供了新的解决方案。