柔性空间机器人预定义时间自适应滑模控制

针对具有典型非线性特性的多段线驱动柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,提出基于预定义时间的自适应滑模控制方法.基于常曲率方法和拉格朗日法,建立多段线驱动柔性空间机器人的动力学模型.设计基于预定义时间理论的滑模控制器,利用径向基函数(RBF)神经网络补偿多段线驱动柔性空间机器人系统的建模误差和外界干扰.利用Lyapunov理论,证明轨迹跟踪误差可以在预定义时间内收敛.通过数值仿真验证了模型和控制器的有效性,与固定时间控制器和无补偿的控制器相比,所提出的控制器使系统轨迹误差具有更快的收敛速度.

基于预定义时间的四旋翼滑模控制

针对四旋翼位置环和姿态环的控制问题,使得四旋翼位姿能够在预定时间内稳定,提出一种基于预定义时间滑模控制算法的位姿控制器。该控制器通过对四旋翼位置环和姿态环2个环节的控制,使得四旋翼的位姿能够在预定时间内稳定。理论推导及数值仿真表明:所提算法具有正确性;仿真结果表明:应用所提控制器的四旋翼的位置和姿态能够在预定时间内达到稳定。

高阶严格反馈系统的预定义时间动态面控制

研究了高阶严格反馈系统的预定义时间跟踪问题。预定义时间一阶滤波器缓解了传统反步法中固有的计算复杂性爆炸问题,简化了控制器设计过程。为避免因滤波误差导致的控制精度下降,设计了新的预定义时间动态补偿系统。通过结合反步法控制与预定义时间稳定理论,提出预定义动态面控制器,确保受控系统在用户设定的时间内达到收敛。最后,数学仿真验证了所提控制方案的合理性和有效性。