【技术实现步骤摘要】
具有时变输入时滞的多单连杆机械臂协同控制方法及系统
[0001]本专利技术属于多单连杆机械臂协同控制
，尤其涉及一种具有时变输入时滞的多单连杆机械臂协同控制方法及系统。
技术介绍
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]机械臂是指机械式的在计算机控制下操作的手臂，其在运输、制造等多个领域得到了广泛的应用，例如在工业制造领域，一些重复性或危险性工作由机械臂执行，可以降低劳动力成本，提高生产率和生产制造的安全性，并且与专用机器相比，机械臂更具灵活性。
[0004]机械臂由关节连接成运动链的连杆组成，关节通常是旋转的或线性的(棱柱的)。然而机器人操纵器不应仅仅被视为一系列机械连杆，机械臂是整个机器人系统的一个部件，如图1所示，机械臂系统由机械臂、外部电源供应器、机械臂末端工具、计算机控制器等部分组成。现阶段，机械臂的控制方案通常采用时间触发方法通过数字控制器作用到被控系统之上，即系统将以一个固定的周期采样，然后以同...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有时变输入时滞的多单连杆机械臂协同控制方法，其特征在于，包括：获取多个单连杆机械臂的状态信息和多单连杆机械臂的通信拓扑关系；在考虑外部干扰和控制输入时滞的条件下，建立多单连杆机械臂的动力学模型，利用径向基神经网络逼近所述动力学模型中未知的非线性项；考虑多单连杆机械臂的通信拓扑关系，设计用于消除时滞的补偿信号，将所述补偿信号引入基于反步法构建的协同一致性误差和误差面，并结合滤波器误差补偿信号，构建虚拟控制器和相应的参数自适应率；根据所述虚拟控制器和基于切换动态事件触发的实际控制器，设计连续控制律，以在外部扰动和输入时变时滞的情况下控制跟随机械臂的位置与领导机械臂的期望轨迹保持同步。2.如权利要求1所述的具有时变输入时滞的多单连杆机械臂协同控制方法，其特征在于，所述多单连杆机械臂的动力学模型为：于，所述多单连杆机械臂的动力学模型为：其中，q
i
，分别表示单连杆机械臂i的连杆位置、速度和加速度，J
i
，Y
i
，M
i
，E
i
，Ψ
i
，K
m，i
分别表示单连杆机械臂i的参数值，w
i
,分别表示电机轴角度和速度，w
d,i
表示转矩扰动，u
τ,i
是具有时滞的控制输入，用于表示电机扭矩。3.如权利要求2所述的具有时变输入时滞的多单连杆机械臂协同控制方法，其特征在于，将多单连杆机械臂的动力学模型转化为状态空间方程，利用径向基神经网络辨识单连杆机械臂中的未知不确定非线性动态，所述状态空间方程重写为：械臂中的未知不确定非线性动态，所述状态空间方程重写为：械臂中的未知不确定非线性动态，所述状态空间方程重写为：y
i
＝x
i,1
其中，x
i,1
,x
i,2
,x
i,3
表示可测的系统状态，y
i
表示可测的系统输出，分别是x
i,1
,x
i,2
,x
i,3
的导数，表示权重向量，上标T表示转置，为基函数向量，ε
i,2
，ε
i,3
是逼近误差。4.如权利要求3所述的具有时变输入时滞的多单连杆机械臂协同控制方法，其特征在于，利用有向图描述协同跟踪控制中多单连杆机械臂之间的有向通信拓扑关系，具体包括：构建有向图G＝(V,E,A)；其中，E＝{(m,i)∈V
×
V,m≠i}，V表示节点，E表示有向边的非空集合，(m,i)单连杆机械臂i能收到来自单连杆机械臂m的传递信息，如果边(m,i)存在，(m,i)∈E；A＝[a
i,m
]为相关邻接权重矩阵，如果单连杆机械臂i可以接收到来自单连杆机械臂m的通讯信息，a
i,m
＝1，否则元素a
i,m
＝0。
5.如权利要求4所述的具有时变输入时滞的多单连杆机械臂协同控制方法，其特征在于，基于给定的参考信号以辅助系统产生的补偿信号δ
i
(t)＝[δ
i,1
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