考虑模型不确定和关节电机动态的柔性机械手滑模控制

来源：机床与液压杂志2022年第1期北京时间：

作者：王春峰

单位：南京信息职业技术学院智能制造学院

摘要：针对双臂柔性机械手末端控制，考虑关节电机动态特性和模型参数的不确定性，提出一种非线性滑模控制方法。建立柔性机械手与关节电机的联合模型，并利用输出重定义的方法实现系统模型的解耦，并解决其非最小相位问题。重定义子系统和柔性模态子系统两部分。针对重定义子系统，设计一种非线性滑模控制器，可同时实现重定义输出变量和关节电机动态的鲁棒控制。推导出分解后的柔性模态在平衡点邻域的状态空间中的表达式，并基于李雅普诺夫稳定性理论，建立输出重定义系数与系统稳定性的约束关系，推导出双机械手末端位移的误差范围。仿真结果表明：关节电机动态的影响不可忽略，所提方法可显著改善系统响应性能。

关键词：柔性机械手;关节电机;滑模控制;模型不确定;稳定性

基金资助：江苏省高校自然科学基金面上项目（16KJB470019）；江苏省第六期“333工程”资助项目（BRA2022336）