徐恩华，徐 燕，黄宇飞

(1. 广州民航职业技术学院飞机维修工程学院，广东 广州 510403；2. 广州民航职业技术学院数学教学部，广东 广州 510403)

考虑未知负载的机械臂任务空间模糊跟踪控制*

徐恩华1，徐 燕2，黄宇飞2

(1. 广州民航职业技术学院飞机维修工程学院，广东 广州 510403；2. 广州民航职业技术学院数学教学部，广东 广州 510403)

针对机械臂任务空间控制中动力学参数及负载均未知，导致末端轨迹跟踪难以实现的问题，提出了一种自适应模糊控制器(AFC)设计方法。采用一个滤波器滤除由末端位置微分获得的速度信号中的噪声；根据关节速度与Jacobian矩阵估计末端速度，并将估计误差引入控制器设计；通过另一个滤波器对误差函数进行处理。控制律由两部分组成，第一部分是一个模糊逻辑系统的输出，用来逼近机械臂动力学模型中包含摩擦等在内的非线性环节；第二部分是一个鲁棒项，用来减小系统外部扰动及模糊逼近误差带来的影响。通过Lyapunov方法设计控制器并证明了闭环系统的稳定性。Matlab环境下的对比仿真表明，本文所提方法下，机械臂末端跟踪轨迹平滑，且保持较高的跟踪精度。

机械臂；任务空间；模糊逻辑系统；自适应控制；未知参数

近年来，机械臂高精度控制吸引了学术界和工业界的广泛关注。目前对机械臂关节空间的轨迹跟踪问题的研究，已经取得了一系列的成果[1-3]，对任务空间的轨迹跟踪研究相对较少。而对于大部分工业机械臂，通过末端执行器在任务空间中完成任务，机械臂的期望轨迹也描述在任务空间中。……