崔 宁 王 博 毛 宁

1.珠海城市职业技术学院机电工程学院，珠海 519090 2.吉林大学珠海学院机械与汽车工程系，珠海 519041 3. 北京理工大学宇航学院，北京 100081

机械臂作为机器人最为重要的执行部分，在机器操作终端起着不可忽视的作用，其执行性能、反应速度等更是研究人员关注的焦点。

机械臂是一种具有强耦合性的非线性集成式MIMO系统，易受到外界环境干扰的影响。因此，需要设计一种具有强稳定性的机械臂控制方法。通常，机械臂可简化为二自由度连杆机构。针对这一结构，在已公开的文献中，有很多控制方法，例如模型预测控制[1]，离散控制[2]，线性反馈控制[3]，滑模控制等[4-13]。早期对于机械臂的控制系统通常采用开环系统进行设计，但其效果不尽人意，控制精度低且抗扰动能力差[14]。文献[15]应用PID控制理论，所提出方法在控制器设计中对模型参数不作要求，但其鲁棒性不够好。文献[16]应用自适应控制理论，所设计系统能够有效降低系统的参数不确定性对机械臂控制的影响。文献[17]考虑了机械臂控制的全状态约束，基于神经网络控制理论，可保证系统响应始终处于全状态约束中。文献[18]应用自适应神经网络控制理论，但采用神经网络控制的方法对参数的设计选取有较大难度。文献[4-13,19]应用滑模变结构控制理论，由于滑模控制具有强鲁棒性的特点，可有效抵御系统内部与外界干扰；通过合理的趋近律设计，亦可实现有限时间收敛的特性；结合自适应算法，可避免繁琐的参数调试。……