[发明专利]一种含有未知参数的主从机械臂系统的同步控制方法

权利要求书

1.一种含有未知参数的主从机械臂系统的同步控制方法，其特征在于：包括

步骤1：分析含有未知参数的主从机械臂系统的结构；

步骤2：建立主从机械臂系统的误差状态模型；

步骤3：设计一种控制器，实现主从机械臂系统的同步控制。

2.根据权利要求前所述的一种含有未知参数的主从机械臂系统的同步控制方法，其特征在于：所述步骤1中的主从机械臂系统的结构，用拉格朗日动力学模型表述为：其中，是广义关节位置和速度矢量；M(q)∈R^n×n是对称、有界正定惯性矩阵；表示向心力矩和哥氏力矩矢量；ω是误差扰动，且上确界已知；τ∈Rⁿ是应用关节矩矢量。

3.根据权利要求2中所述的一种含有未知参数的主从机械臂系统的同步控制方法，其特征在于：

所述主从机械臂系统包括三个特性，分别为：

特性1：对任意q，惯性矩阵M(q)都是一个对称的正定矩阵；

特性2：矩阵函数对于任意的都是斜对称的。即对任意向量ξ都有

特性3：存在一个依赖于机械手参数的参数向量，使得满足线性关系：

其中，为已知关节变量函数的回归矩阵，它是机器人广义坐标及各阶导数的已知函数矩阵，P∈Rⁿ是描述机器人质量特性的未知定常参数向量。

4.根据权利要求1所述的一种含有未知参数的主从机械臂系统的同步控制方法，其特征在于：所述步骤2中的建立主从机械臂系统的误差状态模型，包括如下步骤：

步骤(1)：建立主机械臂系统模型：

步骤(2)：建立从机械臂系统模型：

步骤(3)：基于步骤(1)和步骤(2)建立误差状态模型：令e(t)＝q_s(t)-q_m(t)得到

5.根据权利要求1所述的一种含有未知参数的主从机械臂系统的同步控制方法，其特征在于：所述步骤3中设计控制器的步骤为：

步骤a：定义其中标量r＞0；

步骤b：定义

步骤c：得到控制器可实现同步控制；

其中，为根据特性3得到的线性化模型，

d_i＞0,i＝1,2,3，sgn(·)为符号函数。

其中

自适应律取且k_pi,k_vi,α_i,β_i,(i＝1,2,...,n)均大于0。