基于变幂次对数趋近律的振动基机械臂快速鲁棒控制

针对一类安装基座存在不确定随机振动的机械臂系统,提出了一种基于变幂次对数趋近律的快速鲁棒控制策略。基于Euler‐Lagrange方程建立了系统的不确定动力学模型,并将模型中的基座振动项提取出来看作机械臂所受的不确定外部扰动力。提出了一种全新的变幂次对数函数趋近律,既能实现系统状态在远离滑模面时的快速趋近,又能保证在接近滑模面后的抖振能够被有效抑制。在此基础之上,结合一种快速终端滑模面设计了系统的快速鲁棒控制器,进一步提高了系统状态的收敛速度。基于Lyapunov稳定性理论证明了所设计控制器的有限时间收敛特性。搭建了实验平台,通过实验进一步验证所设计控制器的有效性。

基于改进滑模趋近律的振动基机械臂的有限时间轨迹跟踪控制

为解决一类振动基机械臂在基座振动影响下的快速轨迹跟踪问题,提出了一种基于改进趋近律的新型滑模控制方法。将基座振动的影响视为系统的不确定外界扰动项;采用拉格朗日法建立了系统的非线性不确定动力学模型;提出一种新型对数幂次滑模趋近律,并结合一种快速终端滑模面,设计了系统的有限时间轨迹跟踪控制器;理论分析与硬件试验验证了所设计控制器的有效性。结果显示,该控制器有效抑制了基座振动的影响,在有限时间内实现了机械臂的精确轨迹跟踪。可见,该研究所提控制算法具有良好的有限时间控制特性及鲁棒性能。