[发明专利]一种谐波齿轮传动系统二次型积分滑模控制器设计方法

摘要

本发明公开了一种谐波齿轮传动系统二次型积分滑模控制器设计方法，采用一种新型二次型积分滑模面，提出了一种新颖的谐波齿轮传动系统滑模控制器的设计方法。首先对谐波齿轮系统进行数学建模，再针对模型设计二次型积分滑模面，并基于此二次型积分滑模面，设计非匹配不确定谐波齿轮二次型积分滑模控制器，还通过采用双曲正切函数来对抖动进行抑制。考虑到谐波齿轮系统中存在的不确定性以及非线性，本发明提出的控制器能够有效减小系统的稳态误差，改善系统的动态性能，并对不确定性具有强鲁棒性，实现对谐波齿轮传动系统的鲁棒控制，达到通过控制手段对传动误差补偿，改善系统性能的目的。

主权项

一种谐波齿轮传动系统二次型积分滑模控制器设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1)根据谐波齿轮系统满足的动力学方程，以及电机系统满足的基尔霍夫定律，联立得到谐波齿轮系统的数学表示；步骤2)对系统中存在的非线性摩擦、齿侧间隙引起的非线性扭矩以及系统的参数摄动进行建模，完成对非线性项的数学建模；步骤3)将步骤1)与步骤2)得到的数学模型联立，得到谐波齿轮传动系统的数学模型；步骤4)采用二次型积分滑模面的设计方法，针对步骤3)中得到的数学模型设计二次型积分滑模面；步骤5)基于步骤4)中的二次型积分滑模面，设计非匹配不确定谐波齿轮二次型积分滑模控制器，采用双曲正切函数来对抖动进行抑制。