基于切换增益调节的神经滑模控制的机器人位置跟踪
2021-01-07龚双双
西华大学学报(自然科学版) 2021年1期
龚双双,刘 霞
(西华大学电气与电子信息学院,四川 成都 610039)
机器人控制容易受到外部干扰等不确定性的影响,所以,设计一种能减小不确定性影响的控制器就尤为重要。滑模变结构控制的滑动模态可以按照需要设计,而且系统的滑模运动与控制对象的参数变化和系统的外界干扰无关;因此,滑模控制相比于其他控制算法具有较高的鲁棒性。但是,滑模控制的不连续开关特性会产生不可避免的抖振现象,即当系统状态轨迹到达滑模面后,难于严格地沿着滑面向着平衡点滑动,而是在滑模面两侧来回穿越,从而产生抖振。抖振会使控制精确度降低,增加能量消耗,严重时会使系统产生振荡或失稳,损坏控制器部件[1-2]。
针对机器人滑模控制抗抖振问题,学者们从不同角度提出了解决方法。文献[3]针对输送用多电机驱动双并联机器人的同步协调问题,提出了一种复合误差鲁棒同步滑模控制方法,与传统的同步滑模控制相比,其鲁棒性更好且滑模控制抖振更小。文献[4]针对风电叶片打磨机器人的力控制问题,采用非奇异快速终端滑模面和多幂次趋近率来设计带扰动补偿的控制律,使机器人的力控制性能更精确,同时减小了滑模控制的抖振。文献[5]针对农用履带机器人轨迹跟踪问题,设计了一种自适应滑模控制,将滑模控制器设计为等效控制和切换控制2 部分,使履带机器人能跟随期望的轨迹运行,同时利用自适应控制方法减小滑模控制的抖振。……
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