基於函式滑模控制器的機械手軌跡跟蹤控制

2023-02-10 08:09:02 字數 780 閱讀 7215

作者:蔡壯張國良田琦

**:《計算機應用》2023年第01期

摘要:提出一種基於函式滑模控制器(fsmc)的控制策略,用於不確定機械手的軌跡跟蹤控制。首先,由動力學模型和滑模函式得到系統的不確定項;然後,利用rbf神經網路逼近系統不確定項,由於神經網路逼近存在誤差,而且在初始階段誤差較大,設計函式滑模控制器和魯棒補償項對神經網路逼近誤差進行補償,以克服普通滑模控制器容易引起的抖振問題,同時提高系統的跟蹤控制效能於李亞普諾夫理論證明了閉環系統的全域性穩定性,**實驗也驗證了方法的有效性。

關鍵詞: 機械手; 函式滑模; 神經網路; 軌跡跟蹤; 滑模控制中圖分類號: tp242 文獻標誌碼:

a0引言近年來,關於機械手軌跡跟蹤控制的問題已經取得了很多研究成果[1-3],由於機械手是包含非線性、強耦合和不確定性的複雜系統,對它的精確控制一直是控制領域研究的熱點和難點,其中滑模控制方法已經被廣泛地使用。該方法通過控制器本身的變化,迫使系統在一定特性下沿規定的狀態軌跡作小幅度、高頻率的滑模運動,具有對引數變化及未知擾動不敏感、響應快速、無需系統**辨識等優點[4]。文獻[5]提出了使用徑向基核函式(radialbasisfunction,rbf)神經網路作為逼近機械手控制系統中不確定性的方法,通過與滑模控制器相結合,達到了較好的控制效果,但是在設計滑模控制器時沒有考慮抖振消除問題,控制系統的整體效能受到影響,同時限制了在實際系統中的應用。

函式滑模控制[6]是將普通滑模控制器與時變函式結合的控制器設計方法,時變函式可以根據系統結構特性和控制器設計要求進行靈活設計。因此,當時變函式設計合理時,函式滑模控制能夠克服普通滑模控制器的固有缺點,同時提高控制系統整體效能。

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