[发明专利]一种带输入磁滞的机器人传输资源控制方法、系统及介质

权利要求书

1.一种带输入磁滞的机器人传输资源控制方法，其特征在于，包括：

将输入磁滞模型化；

根据所述模型化后的输入磁滞模型，构建带输入磁滞的机器人系统模型；

根据所述带输入磁滞的机器人系统模型，确定控制机制；

根据所述控制机制的模糊逻辑，处理所述带输入磁滞的机器人系统模型中的模糊目标；

根据所述控制机制的触发机制，对所述带输入磁滞的机器人系统模型中的输入信号进行更新和/或对所述带输入磁滞的机器人系统模型中的输入磁滞进行补偿；

其中，所述将输入磁滞模型化，包括：

根据模型输入和模型输出的关联，将输入磁滞模型化，输入磁滞模型的表达式为：

其中，v_c表示模型输出，表示模型输出的微分，u_c表示模型输入，表示模型输入的微分，a、b和h是常数，且h0，hb；

根据所述输入磁滞模型，确定模型输出，所述模型输出的表达式为:

其中，表示输出配置函数，且为有界函数；v_c(0)表示模型输出初始值；u_c(0)表示模型输入初始值；表示模型输入u_c的微分；e表示欧拉数，为数学常数；sign()表示符号函数；ξ表示积分变量；dξ表示积分变量的微分；

所述根据所述模型化后的输入磁滞模型，构建带输入磁滞的机器人系统模型，包括：

确定机器人系统模型，所述机器人系统模的型表达式为：

其中，t表示时刻，q(t)表示t时的机器人关节角，表示t时的机器人关节角速度，

表示t时的机器人关节角加速度，J表示转动惯量，B表示摩擦阻尼系数，M表示连杆质量，g表示重力加速度，l表示连杆长度，u(t)表示输入转矩；

根据输入磁滞模型，确定系统输入，所述系统输入的表达式为：

其中，t表示时刻，u(t)表示t时的系统输入，表示输出配置函数，且为有界函数；

根据所述机器人系统模型和所述系统输入，确定带输入磁滞的机器人系统模型，所述带输入磁滞的机器人系统模型的表达式为：

其中，x₁＝q(t)，表示第一系统状态；表示第二系统状态；表示x₁的导数；表示x₂的导数；表示输出配置函数；表示系统模糊目标；g₁(x₁)表示第一外界干扰；g₂(x₁,x₂)表示第二外界干扰；y表示系统输出；

所述根据所述带输入磁滞的机器人系统模型，确定控制机制，包括：

获取所述带输入磁滞的机器人系统模型的第一系统状态、第二系统状态和期望输出信号；

根据所述第一系统状态和所述期望输出信号，确定第一误差变量；

根据所述第一误差变量，确定第一虚拟控制律；

根据所述第二系统状态和所述第一虚拟控制律，确定第二误差变量；

根据所述第一误差变量和所述第二误差变量，结合模糊逻辑得到第一估计值；

根据所述第二误差变量和所述第一估计值，确定第二虚拟控制律；

根据所述第二虚拟控制律，确定控制矩阵；

根据所述第二误差变量和所述控制矩阵，确定第二估计值；

根据所述控制矩阵和所述第二估计值，确定控制律；

根据所述控制律，结合触发机制得到输入信号；

根据所述输入信号，确定实际输入；

将所述实际输入输入所述带输入磁滞的机器人系统模型，然后返回获取所述带输入磁滞的机器人系统模型的第一系统状态、第二系统状态和期望输出信号这一步骤；

所述根据所述控制机制的模糊逻辑，处理所述带输入磁滞的机器人系统模型中的模糊目标，包括：

确定未知组合函数，所述未知组合函数的表达式为：

其中，f表示未知组合函数，α₁表示第一虚拟控制律，表示第一虚拟控制律α₁的导数；

第一虚拟控制律α₁的表达式为：

其中，c₁为常数，且c₁0，z₁是误差变量；

第二虚拟控制律α₂的表达式如下：

其中，c₂为常数，且c₂0，z₂是误差变量，J表示转动惯量，表示第一估计值，ψ表示已知的模糊基函数，且ψ＝[ψ₁,ψ₂,…,ψ_N]^T∈R^N，N为正整数，ψ^T表示ψ的转置，a是常数，y_d表示期望输出信号；

控制律的表达式为：

其中，K表示模糊矩阵，且K^T表示K的转置；H表示控制矩阵，H为1*2矩阵，且H＝[α₂,1]^T，α₂表示第二虚拟控制律；

由于K的值比较难获取，这里对K的真值进行估计，定义估计误差其中为第一估计值，进一步得到控制律的表达式为：

根据所述模糊逻辑，对所述未知组合函数进行逼近处理，逼近处理的未知组合函数的表达式为：

f＝φ^Tψ(X)+κ(X)，

其中，κ(X)表示逼近误差，且||κ(X)||²τ，‖‖表示二范数，τ为常数，且τ0；φ表示理想权重向量，且φ＝[φ₁,φ₂,…,φ_N]^T∈R^N，N为正整数；φ^T表示φ的转置；ψ(X)表示已知的模糊基函数，且ψ＝[ψ₁,ψ₂,…,ψ_N]^T∈R^N，N为正整数；X表示模糊逻辑的输入向量，且X＝[x₁,x₂,x₃,x₄]^T，x₁＝q(t)，x₃＝y_d，表示期望输出信号y_d的导数；

所述根据所述控制机制的触发机制，对所述带输入磁滞的机器人系统模型中的输入信号进行更新和/或对所述带输入磁滞的机器人系统模型中的输入磁滞进行补偿，包括：

确定触发机制模型，所述触发机制模型的表达式为：

其中，t表示时刻；w(t)表示t时刻的事件触发控制输入；δ、ρ、m₁、和k均为常数，且0δ1，ρ0，m₁0，k∈Z⁺；表示控制律；u_c(t)表示t时刻的模型输入信号；w(t_k)表示t_k时刻的事件触发控制输入；t_k表示第k次事件触发的时刻，t_k+1表示第k+1次事件触发的时刻；e(t)表示测量误差，且e(t)＝w(t)-u_c(t)。