基于自适应终端滑模控制器的机械手跟踪控制-山东大学学报工学版.PDFVIP

　第４６卷　第５期 山　东　大　学　学　报　（工　学　版） ２０１６年１０月　 　 　　 Ｖｏｌ．４６　 Ｎｏ．５　　 　ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳＣＩＥＮＣＥ） Ｏｃｔ．２０１６　 　文章编号：１６７２３９６１（２０１６）０５００４５０９　　　ＤＯＩ：１０６０４０／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２３９６１０２０１６３２８ 基于自适应终端滑模控制器的机械手跟踪控制 唐庆顺，金璐，李国栋，吴春富 （龙岩学院机电工程学院，福建 龙岩３６４０１２） 摘要：针对具有不确定性的机械手轨迹跟踪控制问题，提出一种自适应二阶终端滑模控制器设计方法。设计一类 非线性不确定系统的自适应二阶终端滑模算法，使得不连续符号函数包含在控制微分项，实际控制作用连续；采 用自适应律克服不确定性上界未知问题，基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法证明系统稳定性；针对机械手轨迹跟踪问题，基于所 提出控制方法设计机械手自适应终端滑模控制方案；通过对双关节机械手轨迹跟踪仿真研究，验证所提出控制策 略的有效性。 关键词：终端滑模；二阶滑模；机械手；自适应；轨迹跟踪；控制 中图分类号：ＴＰ２７３　　　文献标志码：Ａ Ｒｏｂｏｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｓｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｂａｓｅｄｏｎ ａｄａｐｔｉｖｅｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ＴＡＮＧＱｉｎｇｓｈｕｎ，ＪＩＮＬｕ，ＬＩＧｕｏｄｏｎｇ，ＷＵＣｈｕｎｆｕ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｏｎｇｙａｎＣｏｌｌｅｇｅ，Ｌｏｎｇｙａｎ３６４０１２，Ｆｕｊｉａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｅｌｆａｄａｐｔｉｖｅｓｅｃｏｎｄｏｒｄｅｒｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎ ｔｒｏｌｏｆｒｏｂｏｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｓｗｉｔｈｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓ．Ｔｈｅｓｅｌｆａｄａｐｔｉｖｅｓｅｃｏｎｄｏｒｄｅｒｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｄｅ ｓｉｇｎｅｄｆｏｒａｃｌａｓｓｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｕｎｃｅｒｔａｉｎｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｓｉｇｎｆｕｎｃｔｉｏｎｗａｓｉｎｃｌｕｄｅｄｉｎｆｉｒｓｔｔｉｍｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｉｔｅｍ，ａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｃｏｎｔｒｏｌｉｎｐｕｔｗａｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ．Ｔｈｅｓｅｌｆａｄａｐｔｉｖｅｌａｗｍｅｔｈｏｄｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｃｏｎｑｕｅｒｓｙｓ ｔｅｍｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓ，ｏｆｗｈｉｃｈｔｈｅｕｐｐｅｒｂｏｕｎｄｓｗｅｒｅｕｎｋｎｏｗｎｉｎａｄｖａｎｃｅ，ａｎｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｔｙｗａｓｐｒｏｖｅｄｂａｓｅｄｏｎ Ｌｙａｐｕｎｏｖｃｒｉｔｅｒｉｏｎ．Ｔｈｅｒｏｂｏｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｓｓｅｌｆａｄａｐｔｉｖｅｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｔｗｏｌｉｎｋｒｏｂｏｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｅｒｍｉｎａｌｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅ；ｓｅｃｏｎｄｏｒｄｅｒｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅ；ｒｏｂｏｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｓ；ｓｅｌｆａｄａｐｔｉｖｅ；ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｔｒａｃｋ ｉｎｇ；ｃｏｎｔｒｏｌ ０　引言