基于滑模的剛性機(jī)械臂有限時(shí)間軌跡跟蹤控制研究.pdf

1、有限時(shí)間跟蹤是在工業(yè)工程以及航空航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一類控制方法，它具有跟蹤快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。隨著控制領(lǐng)域在應(yīng)用中的研究和進(jìn)展，這一類問題得到廣泛關(guān)注。但是在早期的有限時(shí)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(shí)際工程應(yīng)用中，由于不確定性因素的存在使得系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在抖振等現(xiàn)象，這將嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能甚至破壞其運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此研究工程應(yīng)用中的有限時(shí)間軌跡跟蹤控制問題具有重要的理論和實(shí)際意義

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

3、針對(duì)有限時(shí)間的要求，采用轉(zhuǎn)化為鏈?zhǔn)较到y(tǒng)的跟蹤方法或構(gòu)造Lyapunov函數(shù)方法對(duì)滿足條件的某些軌跡實(shí)現(xiàn)局部或全局跟蹤。有限時(shí)間閉環(huán)控制系統(tǒng)與非有限時(shí)間閉環(huán)控制系統(tǒng)相比，具有更好的魯棒性能和抗擾動(dòng)性能。數(shù)值仿真表明，終端滑?？刂瓶墒瓜到y(tǒng)在有限時(shí)間內(nèi)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(duì)于線性滑?？刂疲K端滑?？刂茻o切換項(xiàng)，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(shè)計(jì)新