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一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法技术方案

技术编号:45967732 阅读:10 留言:0更新日期:2025-08-01 18:34
本发明专利技术涉及机器人控制技术领域,公开了一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,该方法包括:建立农业机器人运动学、动力学模型及故障模型;建立实际位置与期望位置之间的相对误差动态方程;设计指定性能函数,利用指定性能函数将跟踪误差约束在期望范围内;在此基础上,在满足误差约束的条件下,利用反步法设计虚拟控制律;基于动力学模型中的不确定项、未知环境干扰和故障模型,采用模糊逻辑系统设计自适应控制律;基于虚拟控制律、模糊逻辑自适应控制及全状态反馈的农业机器人设计指定性能控制器,实现农业机器人的指定性能容错控制。通过稳定性证明了农业机器人的跟踪误差在固定时间内收敛到零附近的任意小邻域内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人控制,更具体地说,它涉及一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法


技术介绍

1、近年来,随着工业应用、人工智能和自动化技术的快速发展,智能机器人控制受到广泛关注。特别是在制造业、航空航天和医疗保健等领域,即使在存在不确定性和潜在系统故障的情况下,也需要保证系统的高精度和可靠性。在农业机器人的实际应用中,由于外部干扰、建模误差和系统故障等因素的影响,控制系统可能会遇到各种挑战,导致机器人偏离预定轨迹或产生较大的跟踪误差,对周围设备及环境造成损坏。因此,设计一个具有指定性能和容错能力的控制器来保证农业机器人在各种不确定环境下的安全运行和高性能表现至关重要。

2、为了提高机器人系统的可靠性,研究人员提出了多种容错控制方法。有学者提出了一种有限时间容错控制器,使用强化学习策略来识别系统故障,解决包括执行器故障在内的多关节机械手的强非线性和耦合问题。另有研究基于非奇异滑模控制设计容错控制器,并使用时延估计器来估计系统故障,通过动态曲面方法解决了计算复杂性问题。然而,上述研究只能实现有限时间稳定性,这意味着系统的收敛时间依赖于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,所述故障模型,包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,设计的指定性能函数为:

4.根据权利要求1所述的一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,建立的相对误差动态方程为:

5.根据权利要求1所述的一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,所述利用反步法设计的虚拟控制律如下:

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【技术特征摘要】

1.一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,所述故障模型,包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,设计的指定性能函数为:

4.根据权利要求1所述的一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,建立的相对误差动态方程为:

5.根据权利要求1所述的一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,所述利用反步法设计的虚拟控制律如下:

6.根据权利要求1所述的一种基于模糊逻辑系统的机械臂指定性能容错控制方法,其特征在于,所述模糊自适应控制律的表达式如下:

7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:王端松张刚王端涛方杰杜成涛陈瑞张坦张金仲
申请(专利权)人:皖西学院
类型:发明
国别省市:

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