[发明专利]带有不确定动力学的吊车有限时间轨迹跟踪控制器及方法

摘要

本发明公开了一种带有不确定动力学的吊车有限时间轨迹跟踪控制器及方法，包括：设计两个终端滑模观测器，其中一个观测器用来估计负载摆角，另一个观测器用来估计不确定动力学。然后，通过这些估计的信息，提出有限时间轨迹跟踪控制方法。利用Lyapunov方法以及LaSalle不变性原理证明了闭环系统的稳定性与收敛性。仿真结果表明所提控制方法的正确性与有效性。

主权项

1.一种带有不确定动力学的吊车有限时间轨迹跟踪控制器，其特征是，包括：设计第一终端滑模观测器对负载摆角θ进行估计；设计第二终端滑模观测器对不确定动力学h进行估计；根据所得到的估计值设计无负载摆角反馈的有限时间轨迹跟踪控制器如下：其中，F为施加于台车上的合力，k₀₄∈R⁺为正的控制增益；为台车速度的估计误差，为吊车位移的一阶导数，为吊车位移一阶导数的估计值，为吊车位移二阶导数的估计值；p₃,q₃∈R⁺为正的奇数，且有p₃＜q₃；e₃＝x_d‑x为台车的跟踪误差，x_d为台车的目标轨迹；M为台车质量，m_p为负载质量；为γ₂的估计值，γ₂＝h；f_rx为摩擦力，l为吊绳长度；为负载摆角的估计值，为负载摆角一阶导数的估计值，为负载摆角二阶导数的估计值。