田雪虹（广东海洋大学寸金学院，广东湛江524094）

工业机器人的鲁棒有限时间稳定性跟踪控制*

田雪虹
（广东海洋大学寸金学院，广东湛江524094）

考虑工业机器人系统存在的参数未知、负载突变及外界干扰等各种不确定性，提出了一种有限时间稳定性的轨迹跟踪控制方法。该方法利用时延实时在线估计系统的各种不确定性和实际动力学特性，其估计误差由变结构项进行补偿，因而具有较强的鲁棒性和抗干扰性能，并且不需要机器人系统复杂的动力学模型知识。理论分析证明了机器人的闭环系统是有限时间稳定的，收敛速度快，跟踪精度高。通过对2自由度工业机器人的数值仿真说明了该算法的有效性。

工业机器人；时延估计；有限时间稳定；跟踪控制

0　引言

随着我国对产业结构调整和升级的迫切要求，工业机器人作为一种高度自动化的智能装备，在汽车制造业、机械加工业、电子制造业、食品加工业等各行各业获得广泛的应用，工业机器人必将逐步取代人工作业，这一趋势使得人们对工业机器人的性能要求越来越高，如智能化、模块化、高速、高精度等。由于工业机器人是一个高度复杂的、强非线性的多输入多输出系统，使得传统的独立伺服PID控制方法很难满足对高速高精度的性能要求，因此，研究先进的非线性控制技术如自适应控制、有限时间控制等方法具有重要的理论和现实意义。

有限时间稳定[1-2]是指系统的状态在有限的时间内到达平衡点，与渐近收敛的传统方法相比，瞬时特性更好，跟踪精度更高。……