宋涛涛，李艳萍，李洪港，韩春雪

（山东建筑大学信息与电气工程学院，山东 济南 250101）

0 引 言

机械臂是一个典型的不稳定、非线性、多变量且具有强耦合性的控制系统［1］，在各种场景都具有广泛的应用属性。在装配、钻孔、打磨等各个领域，都需要机械臂高精度的轨迹跟踪。但是作为一个复杂性的被控对象，机械臂本身具有模型难确定和易受干扰影响的缺点，使得标准的数学模型较难确定下来。常见的控制器如PID 控制在受到外部干扰时，其动态特性和稳定性难以控制。因此，为了保证机械臂的控制效果，国内外的学者提出了许多类型的控制算法，比如鲁棒控制［2-4］、自适应控制［5］、滑模控制［6-7］、模糊控制［8-9］、智能优化算法控制［10-11］和多种控制策略结合［12-13］。其中滑模控制（SMC）以其抗干扰能力强、易实现和控制效果良好的特点得到了广泛的应用。但是，滑模控制的切换特性使得机械臂存在着抖振现象，造成控制精度下降，使系统的鲁棒性下降。因此消除抖振现象势必能够提高系统的控制效果。

为了解决滑模控制器内部存在的抖振和收敛速度问题，各领域的学者提出了各种优化方法。文献［14］使用改进饱和函数来替代传统切换函数，在保证饱和宽度下，调整指数因子削弱抖振，提高控制精度。但是由于误差为非零值，系统的鲁棒性减弱。文献［15］利用幂次趋近律和反双曲正弦函数设计了一种新型变结构幂次趋近律，设计了一种自适应滑模控制减弱了高频震颤现象。……