基于干扰观测器的机械臂连续滑模控制方法

作     者：莫济玮 张铁异 郭小龙 穆协乐 吴耀光 MO Jiwei;ZHANG Tieyi;GUO Xiaolong;MU Xiele;WU Yaoguang

作者机构：广西大学机械工程学院广西南宁530004 

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

年 卷 期：2024年第31卷第9期

页      面：1601-1607页

学科分类：08[工学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 

主　　题：抖振削弱 机械臂系统 自适应调控 干扰观测器 

摘      要：针对多关节机械臂的高精度轨迹跟踪问题,提出了一种基于干扰观测器的连续滑模控制方法。首先,对于系统扰动,设计了一种干扰观测器来对扰动进行实时估计以减少系统的不确定性;其次,基于高阶滑模控制思想对控制器进行设计,得到了连续的控制律,从而有效削弱了滑模控制中的抖振现象;同时,为了解决滑模控制需要预知不确定性上界的缺陷,采用自适应技术对控制律进行改进,避免选择较大的控制增益增加系统的抖振,给出了控制器的李雅普诺夫稳定性证明,并计算了系统的有限收敛时间;最后,以六自由度机械臂的前3个关节作为研究对象进行仿真分析,并与线性滑模控制方法和终端滑模控制方法进行对比,验证了所提出的控制方法的有效性。