多自由度机械臂的饱和输出反馈有限时间同步位置控制

作者：王海红^*; 季祥; 翟天嵩

来源：控制理论与应用, 2023, 40(06): 1079-1088.

• 机械臂
• 输出反馈控制
• 输入受限
• 位置控制
• 同步控制
• 全局有限时间稳定性

针对输入受限的多自由度机械臂高精度位置控制问题,本文充分考虑驱动器饱和非线性的影响,提出了多自由度机械臂输出反馈饱和有限时间比例–微分(PD)+同步位置控制策略,应用Lyapunov稳定性理论和几何齐次性技术证明了闭环系统的全局有限时间稳定性.非线性饱和函数的恰当引入,使得所提出的控制器具有清晰明确的上界,可以通过预先选择满足特定条件的控制器参数有效避免驱动器饱和问题;同步控制项的恰当引入,使得所提出的控制器兼顾了多自由度机械臂各轴间的同步协调性,从而获得更快的收敛速度和更好的系统整体性能,满足工程实际对机械臂的高精度要求.本文的数值仿真结果验证了所提出的控制方法的有效性和可行性.

• 单位
  机电工程学院; 南阳理工学院; 河南工业职业技术学院; 西安电子科技大学