基于改进Funnel控制的机械臂轨迹跟踪约束控制

摘要

针对关节柔性机械臂系统在未知输入饱和的情况下的稳态和瞬态性能约束问题,提出一种改进Funnel控制结合RBF自适应神经网络的轨迹跟踪控制方法。设计了改进的Funnel控制变量以避免控制律中的微分不可导的情况;构造了时变的瞬态性能约束函数,调节系统输出初始阶段的超调量和收敛速度;采用最小参数学习法的RBF自适应神经网络,逼近机械臂系统模型的未知函数和虚拟控制律的导数,简化了控制器的设计;通过李雅普诺夫稳定性定理,证明了闭环系统中所有变量是半全局一致最终有界的。仿真实验验证了所提方法有效性。