一种机械臂系统的事件触发容错控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种机械臂系统的事件触发容错控制方法，提出了一类更广义的维非线性系统基于事件触发的有限时间自适应容错控制方法。包括以下步骤：步骤1，介绍了机械臂系统的数学模型；步骤2，建立一种更一般的具有不确定参数和未知控制方向的严格反馈非线性系统；步骤3，提出事件触发机制来减轻控制器与执行器之间的通信负担；步骤4，事件触发控制器和参数自适应律的设计与稳定性分析；步骤5，对所提出的机械臂系统实现仿真，验证所提出控制方法的有效性。本发明专利技术通过引入事件触发机制，提出了一种新的容错控制方法。并且本发明专利技术所设计的控制器可以保证闭环系统达到半全局有限时间一致稳定。致稳定。致稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂系统的事件触发容错控制方法


[0001]本专利技术属于自动化技术及控制领域，具体涉及一种机械臂系统的事件触发容错控制方法。

技术介绍

[0002]机械臂系统的自适应容错控制是一种能够自行消除故障对机械臂系统造成的影响，使其恢复到合理性能指标的控制技术。在实际控制系统中，控制信号通常通过执行器部件传递给设备。如果执行器发生突然故障或部分失效而忽略，将会损害系统性能，甚至导致系统不稳定或灾难性事故。近年来人们研究了各种容错控制(FTC)方法，以解决文献[1
‑
4]中提出的控制问题。但需要注意的是，上述致动器故障补偿结果均要求控制信号连续传输至致动器，因此可能会占用通信信道的大量容量。最近，有人提出了事件触发控制(ETC)来减少信号传输，同时保持满意的系统性能。在[5]中，提出了一种基于神经网络的非线性系统自适应ETC。在[6]，[7]中，通过引入基于逻辑的切换机制，提出了一种新的切换ETC策略。然而，据作者所知，在考虑有限时间下具有未知执行器故障的ETC方面还没有结果。因此，本文研究了一类在事件触发机制下的不确定非线性系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂系统的事件触发容错控制方法，其特征在于：包含以下步骤：步骤1，介绍了机械臂系统的数学模型；步骤2，建立一种更一般的具有不确定参数和未知控制方向的严格反馈非线性系统；步骤3，提出事件触发机制来减轻控制器与执行器之间的通信负担；步骤4，事件触发控制器和参数自适应律的设计与稳定性分析；步骤5，对步骤1所提出的机械臂系统进行仿真研究，验证本研究所提出控制方法的有效性。2.根据权利要求1所述的一种机械臂系统的事件触发容错控制方法，其特征在于：所述步骤1中，介绍了机械臂系统的数学模型；使用了一个包含电机动力学的单连杆机械手，它由下列动力学方程控制:使用了一个包含电机动力学的单连杆机械手，它由下列动力学方程控制:定义x1＝q,x3＝v，于是系统机械臂系统可被重新描述为：定义机械臂中的变量和参数，q为连杆的角度位置；为连杆的角速度；为连杆的加速度；D为机械惯性；B为关节处粘滞摩擦系数；N为连杆的重力；v为由电气子系统引起的转矩；M为电枢电感；H为电枢电阻；L为反电动势系数；u
f
为连杆的控制力；控制目标是为机械臂系统构造一种在事件触发机制下的有限时间自适应控制方法，控制器中即使存在未知的执行器故障，仍然可以保证机械臂系统的稳定性。3.根据权利要求1所述的一种机械臂系统的事件触发容错控制方法，其特征在于：所述步骤2中，建立了如下具有不确定参数和未知控制方向的非线性系统的数学模型：式中u
f
∈R分别为状态向量和控制输入。和b分别为已知光滑非线性函数和未知非零控制增益；θ为未知的系统参数；d
i
(t)为有界的外部扰动，满足|d
i
(t)|≤D
i
,，其中为D
i
＞0为常数；本发明的执行器故...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文慧，胡祎凡，赵桂书，刘国宝，刘晓峰，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：