基于滑模的剛性機械臂有限時間軌跡跟蹤控制研究.pdf

1、有限時間跟蹤是在工業(yè)工程以及航空航天等領域廣泛應用的一類控制方法，它具有跟蹤快速、準確的特點。隨著控制領域在應用中的研究和進展，這一類問題得到廣泛關注。但是在早期的有限時間控制研究中，一類控制器往往需要依賴初始值信息，且缺乏抗干擾能力和魯棒性;另一方面在實際工程應用中，由于不確定性因素的存在使得系統(tǒng)在運行過程中存在抖振等現(xiàn)象，這將嚴重影響系統(tǒng)性能甚至破壞其運行的穩(wěn)定性。因此研究工程應用中的有限時間軌跡跟蹤控制問題具有重要的理論和實際意義

2、。終端滑模以其特殊的收斂機制和良好的魯棒性能在機械臂有限時間軌跡跟蹤控制中大放異彩。
　　本文以機械臂為對象，研究了基于幾類終端滑模的有限時間軌跡控制問題，論文的主要研究內容如下：
　　首先，針對常規(guī)滑模變結構，通過選擇線性滑模面和合適的控制律進行軌跡跟蹤控制研究。系統(tǒng)狀態(tài)一旦進入滑模運動，便快速收斂到控制目標。數(shù)值仿真表明，滑模變結構控制可以在具有不確定性的一類系統(tǒng)中應用，但是不能保證系統(tǒng)的有限時間收斂。
　　其次，

3、針對有限時間的要求，采用轉化為鏈式系統(tǒng)的跟蹤方法或構造Lyapunov函數(shù)方法對滿足條件的某些軌跡實現(xiàn)局部或全局跟蹤。有限時間閉環(huán)控制系統(tǒng)與非有限時間閉環(huán)控制系統(tǒng)相比，具有更好的魯棒性能和抗擾動性能。數(shù)值仿真表明，終端滑?？刂瓶墒瓜到y(tǒng)在有限時間內收斂為零，打破了普通滑?？刂圃诰€性滑模面條件下狀態(tài)收斂的局限性，并且相對于線性滑?？刂?，終端滑模控制無切換項，可有效抑制抖振，解決非線性系統(tǒng)控制問題。
　　再次，通過選取新的切換面來設計新