摘要：针对可穿戴上肢外骨骼系统在存在外界干扰和模型误差条件下的轨迹跟踪问题,提出了基于有限时间干扰观测器的非奇异快速终端滑模控制策略。首先,基于有限时间控制理论设计了干扰观测器,对建模误差和外界干扰进行在线估计,实现估计误差在有限时间内收敛到零;在此基础上,设计了非奇异快速终端滑模控制器,实现外骨骼在有限时间内对期望轨迹的准确跟踪。然后,基于李雅普诺夫理论证明了闭环系统的稳定性。最后,仿真结果证明了所提控制策略的收敛速度快、鲁棒性强。

摘要：为了解决上肢外骨骼系统中动力学模型不确定情况下的轨迹跟踪问题,提出了一种自适应滑模控制策略。该控制策略采用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络对动力学模型进行估计,并根据估计值设计自适应滑模控制律。利用李雅普诺夫稳定性判据证明控制系统的稳定性。为验证控制策略的有效性,使用Kinect传感器获取人体上肢动作关节角度变化曲线,并使用SolidWorks建立人体和上肢外骨骼模型,同时将其导入Adams中,进行Adams和MATLAB联合仿真。最后,仿真结果表明,实际关节角度与期望关节角度的误差在收敛后小于0.01,即使在动态模型不确定的情况下,所提控制策略也能获得优异的控制效果。