机械臂任务空间鲁棒Terminal滑模控制

• 作者: 张兰 赵东亚 赵永瑞
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 机器人 鲁棒控制 控制系统 不确定系统
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 所属期刊栏目: 机构学及机器人
• 页码范围: 1-9
• 分类号: TP242
• 字数: 7324字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2012.05.001

摘要

不确定性和外部干扰是制约机器人控制精度的主要因素,传统Terminal滑模控制方法未能考虑机械臂运动学不确定性.提出一种新的机械臂任务空间鲁棒连续非奇异Terminal滑模跟踪控制方法.该方法具有较强的鲁棒性,能够有效克服运动学不确定性、动力学不确定性和外部干扰,保证机械臂任务空间跟踪误差有限时间稳定,将现有机械臂Terminal滑模控制方法从关节空间扩展到任务空间.通过模型转换,同时考虑机械臂运动学不确定性和动力学模型不确定性.使用矢量和矩阵范数定义,给出系统不确定性的界定方法.运用Lyapunov再设计方法和有界稳定理论,分析系统稳定性,明确给出系统调节时间和跟踪误差剩余集的估计方法.仿真中,通过与现有机械臂关节空间Terminal滑模跟踪控制方法比较,验证了所提方法的有效性.