复杂执行器非线性的不确定机器人变参数滑模非脆弱控制

作     者：李智 刘树博 张志远 LI Zhi;LIU Shubo;ZHANG Zhiyuan

作者机构：东华理工大学江西省康复辅具产业技术研究院江西南昌330013 东华理工大学机械与电子工程学院江西南昌330013 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62141102) 江西省自然科学基金资助项目(20202BAB202008) 江西省研究生创新基金资助项目(YC2022-s616) 东华理工大学实验技术研究开发项目(1310610085) 

出 版 物：《控制工程》 (Control Engineering of China)

年 卷 期：2024年第31卷第2期

页      码：375-384页

摘      要：针对机器人面临参数不确定性、复杂执行器非线性及控制器脆弱性的问题,提出了一种基于多项式平方和(sum-of-squares,SOS)理论的变参数滑模非脆弱控制(parameter-varying sliding non-fragile control,PSNC)策略。首先,建立了具有复杂执行器非线性的机器人数学模型;其次,设计了一种新型伪奇异非脆弱保性能滑模面(non-fragile guaranteed cost sliding surface,NGCSS),基于等效控制法推导了最优保性能滑模面存在的充分条件;最后,设计了非脆弱滑模自适应控制律,并基于Lyapunov方法对闭环系统的稳定性进行了分析。仿真结果表明,该控制器能够使机器人在复杂执行器非线性、控制器摄动和外部干扰作用下,快速、精确地跟踪期望轨迹,体现出了良好的鲁棒性和非脆弱性。

主 题 词：执行器非线性 SOS理论 非脆弱滑模控制 保性能控制 不确定机器人 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 080201[080201] 

D　O　I：10.14107/j.cnki.kzgc.20230528

馆 藏 号：203126087...