可重构机械臂构型自适应模糊滑模控制

摘要

针对可重构机械臂存在构型自适应及不确定性补偿等问题,提出了基于模糊逻辑的自适应增益滑模控制方法.首先设计了滑模控制器补偿动力学系统的模型不确定项及外部扰动项;其次考虑到恒定增益降低抖振的局限性,设计了模糊控制器自适应调整滑模增益;基于李雅普诺夫方法对所提出的构型自适应控制律的稳定性进行了证明;最后以可重构机械臂RPR和RRPR两种典型构型为例,分别进行恒定增益滑模控制和模糊自适应增益滑模控制对比研究,结果表明所提方法不仅能适应机械臂构型的改变,而且能有效补偿系统的不确定性及降低系统的抖振.此外,在其它控制参数不变的条件下,通过对构型自适应参数P的多组数据仿真分析,验证了优化区间内的构型自适应参数P值能进一步提高系统控制性能.