具有输入约束的参数不确定机器人自适应控制

摘要

机器人在实际工业应用场合中其执行器无法避免会受到输入约束,受限于参数标定精度与负载变化等因素也导致参数不确定性.为此,针对具有输入约束的参数不确定机器人系统开展研究,提出一种具有输入约束补偿的自适应鲁棒跟踪控制器,该控制方案无需建立输入约束的精确模型,同时未建模动态与外部扰动的上确界也不要求已知,极大减少对被控系统的预先标定工作.在进行运动学参数预估时采用投影算法避免产生奇异现象,通过引入Nussbaum增益矩阵实现输入约束补偿与在线轨迹跟踪控制.此外,借助Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性与误差收敛性,最后通过仿真验证了控制方案的有效性.