[发明专利]一种基于自适应终端滑模控制器的机械臂轨迹跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种基于自适应终端滑模控制器的机械臂轨迹跟踪控制方法，步骤为：1、建立具有n个自由度旋转关节的刚性机械臂系统动力学模型；2、通过光电编码器获取机械臂各关节角度q和角速度的测量信息，设置各关节跟踪的期望角度qd和期望角速度并计算机械臂轨迹跟踪误差ε1＝q‑qd和轨迹跟踪误差对时间一阶导数3、根据ε1和ε2建立一种新型非奇异终端滑模面s；4、根据该滑模面s设计出机械臂各关节驱动电机的控制力矩τ，并建立可调整控制增益的自适应率来动态估计系统集总扰动上界。本发明能够在机械臂系统存在参数摄动和力矩干扰等内外部干扰的情况下，基于各关节角度和角速度的测量信息进行实时反馈以实现机械臂轨迹跟踪的精确控制，并保证控制全程的鲁棒性。

主权项

1.一种基于自适应终端滑模控制器的机械臂轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立具有n个自由度旋转关节的刚性机械臂系统动力学模型；(2)通过光电编码器获取机械臂各关节角度q和角速度的测量信息，设置各关节跟踪的期望角度q_d和期望角速度并计算机械臂轨迹跟踪误差ε₁＝q‑q_d和轨迹跟踪误差对时间的一阶导数(3)建立基于机械臂跟踪误差ε₁和跟踪误差加速度ε₂的状态空间模型；(4)根据ε₁和ε₂建立一种新型非奇异终端滑模面s；(5)基于步骤(3)和(4)设计出机械臂各关节驱动电机控制力矩τ，并建立可调整控制增益的自适应率来动态估计系统集总扰动上界。