上肢康复机器人自适应离散滑模控制

摘要

针对上肢外骨骼系统的非线性和不确定性特点,提出了一种基于增强型趋近律设计的自适应离散滑模控制方法.首先,建立5自由度上肢康复系统离散模型,便于计算机直接对外骨骼进行控制.然后,采用幂函数、指数函数和差分函数设计了增强型趋近律,保证跟踪误差的快速收敛.基于离散模型和增强型趋近律,设计了自适应离散滑模控制器.自适应控制可实现对控制增益的在线调节,减小准滑动模态的边界层厚度,抑制外部干扰影响和滑模抖振.基于Lyapunov稳定理论,分析了所设计的控制器对闭环系统的稳定性,并对控制效果进行了仿真验证.