【技术实现步骤摘要】
一种机械臂自适应跟踪控制方法
[0001]本申请涉及自动化控制
，具体而言，涉及一种机械臂自适应跟踪控制方法。
技术介绍
[0002]机械臂被广泛应用于如工业生产过程、医疗服务、太空在轨操作等各个领域。随着对机械臂快速响应和高精度控制的要求越来越高，如何提高机械臂的控制性能仍然是一个需要继续研究的问题。
[0003]由于机械臂具有参数不确定性、强耦合、非线性摩擦等特殊特性，在实际工程应用中很难建立精确的机械臂系统动力学模型。因此，研究不依赖精确动力学模型的机械臂跟踪控制方法显得尤为重要。不仅如此，人们还希望对于机械臂的跟踪误差能够预先设定其收敛精度和收敛时间，与一般的预设性能不同的是，希望对于给定的预设性能，初值不再受限。同时，由于物理条件的约束，机械臂的控制输入天然存在约束，如何在输入受限的情况下以及不基于模型信息实现机械臂按预设精度和收敛时间跟踪上目标轨迹，是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本申请的目的在于提供一种机械臂自适应跟踪控制方法，不依赖于精确动力学模型且能够使机...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机械臂自适应跟踪控制方法，用于对带有外部扰动和控制输入受约束的机械臂进行控制，其特征在于，包括步骤：A1.利用光滑函数逼近机械臂系统的控制输入，以建立新机械臂系统；A2.采用时滞估计方法来估计所述新机械臂系统的综合不确定性；A3.根据预设的机械臂跟踪误差轨迹边界约束和所述综合不确定性，生成自适应控制器用以通过所述新机械臂系统对所述机械臂进行控制，使机械臂的跟踪误差在预设的收敛时间内收敛至预设的稳态跟踪精度。2.根据权利要求1所述的机械臂自适应跟踪控制方法，其特征在于，所述机械臂系统为：；其中，、、分别为机械臂关节的位置向量、速度向量和加速度向量，为机械臂的惯性矩阵，为机械臂的科里奥利力和向心力系数矩阵，为机械臂的重力梯度力矩向量，为控制输入向量，为控制力矩向量，为外部扰动向量；所述机械臂系统的控制输入受到的约束为：；其中，为第个关节的控制输入，为第个关节的控制力矩，为第个关节的控制输入上界，为第个关节的控制输入下界，为机械臂的关节总数。3.根据权利要求2所述的机械臂自适应跟踪控制方法，其特征在于，所述光滑函数为：；；；；其中，为所述光滑函数，为调节参数向量，且，为第个关节的光滑函数值，为第个关节的调节参数，为第1个至第个关节的光滑函数值，为第1个至第
个关节的调节参数，为第个关节的参考上界值，为第个关节的参考下界值，为转置符号。4.根据权利要求3所述的机械臂自适应跟踪控制方法，其特征在于，所述新机械臂系统为：；；；其中，为第一偏差，为第二偏差。5.根据权利要求4所述的机械臂自适应跟踪控制方法，其特征在于，所述综合不确定性为：；其中，为所述综合不确定性，为预设的正定对角矩阵，且满足以下条件：；为阶单位矩阵，为的逆矩阵；步骤A2包括：根据以下公式计算所述新机械臂系统的所述综合不确定性的估计值：；其中，为所述综合不确定性的估计值，为时间，为采样时间。6.根据权利要求5所述的机械臂自适应跟踪控制方法，其特征在于，所述机械臂跟踪误差轨迹边界约束为：；；；其中，为第个关节的跟踪误差，为第个关节的预设的大于零的约束下界...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄秀韦，古家威，杨鹏，刘振，王豪，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：
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