黄自鑫，秦翔宇，王乐君

1. 武汉工程大学电气信息学院，湖北 武汉430205；2. 中国地质大学（武汉）自动化学院，湖北 武汉430074

非完整系统是指一类具有非完整约束的非线性系统［1］，非完整约束可分为一阶非完整系统和二阶非完整系统［2］。欠驱动连杆机械系统是一类驱动关节个数少于系统自由度个数的非线性系统［3-4］，即系统的控制输入维数少于系统位形空间的维数［5］。其中，主要研究对象为垂直欠驱动连杆系统（含重力）［6］和平面欠驱动连杆系统（不含重力）［7-8］。近年来，国内外学者针对垂直欠驱动机械系统进行了广泛的研究。与垂直欠驱动系统相比，平面欠驱动机械系统的任意可达位置均为系统的平衡点，且该类系统的近似模型不满足线性可控条件［9］，无法采用垂直欠驱动系统的控制方法实现其稳定控制。

其中，针对平面三连杆欠驱动机械系统，主要依据欠驱动关节的位置进行分类研究。首关节为欠驱动的平面三连杆系统是一阶非完整系统，文献［10］提出一种基于模型降阶的位置控制方法，将原系统分段降阶为两个平面虚拟Acrobot 系统，并依据平面Acrobot 系统的角度约束关系进行有效控制。末关节为欠驱动的平面三连杆系统是二阶非完整系统，文献［11］将系统转换为链式规范型，设计控制器进行控制。而对中间关节为欠驱动的平面三连杆系统，文献［12］提出一种末端滑模控制的方法，当欠驱动关节的速度小于设置阈值时被锁住，将系统控制到目标位置，该方法使被控对象不再具有欠驱动特性。……