吴 敏 徐兴雷 尚 猛

1(浙江东方职业技术学院 浙江 温州 325000)2(温州职业技术学院 浙江 温州 325011)3(岭南大学经营学院 庆尚北 庆山 385141)

0 引 言

随着自动化技术和航天技术的迅速发展，机械臂的应用范围也越来越广。近年来，机械臂已逐渐应用于许多工程领域之中，如搬运机械臂[1]、康复机械臂[2]、农业采摘[3]、3D打印[4]、空间抓捕[5]和微创手术[6]等。由于机械臂一般用于一些高精度工程作业，对于机械臂运动轨迹精度有极为严格的要求，因此，国内外学者提出许多不同的机械臂轨迹跟踪控制策略。例如：王伟等[7]提出一种快速非奇异终端滑模控制的机械臂轨迹跟踪方法；王勇等[8]提出一种模糊自适应的机械臂轨迹跟踪方法；刘福才等[9]提出一种间隙补偿控制器，对机械臂进行轨迹跟踪控制；Sun等[10]提出一种自适应运动力跟踪控制方法；Zhao等[11]提出一种非线性扩张状态观测器的双关节机械臂轨迹跟踪控制策略；Bauakrif等[12]提出一种迭代学习的轨迹跟踪策略。以上控制方法有效提高了机械臂的轨迹跟踪精度，但在实际控制过程中，机械臂受到外负载扰动时，控制精度均受到很大程度的影响。因此，本文选取具有强抗扰动能力的非线性自抗扰控制器对机械臂进行轨迹跟踪控制。

自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Control，ADRC)[13]区别于其他控制器的优点在于，ADRC不依赖精确的数学模型，具有较强的抗扰动特性，且ADRC具有较高的控制精度和响应速度。但其缺点在于ADRC存在多个耦合参数，传统的经验整定法难以整定出合理有效的控制参数，一定程度降低了ADRC的控制精度和抗扰动能力。……