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申请/专利权人：徐龙
摘要：一种基于全阶滑模的六自由度机械臂控制方法，解决现有六自由度机械臂滑模控制技术不能克服控制信号非连续的抖震的缺陷的问题。本发明提出了全新的全阶滑模控制方法，其控制信号是连续非光滑控制信号，而传统的滑模控制信号中包含符号函数项，带有切换信号不能直接用于机械臂控制。本发明提出的控制方法不需要增加额外的设备或滤波观测器，用来消除控制信号的不连续性，进行信号平滑处理，从而增加了跟踪控制的精度。
主权项：1.一种基于全阶滑模的六自由度机械臂控制方法，其特征在于，通过以下步骤得以实现：步骤一、利用Euler-Lagrange方法，在关节坐标中建立六自由度机械臂的动力学模型： 式中： 分别代表关节角、关节角速度、关节角加速度矢量；Mq∈R6×6代表正定对称惯性矩阵； 代表离心力和哥氏力矢量；Gq代表重力加速度矩阵；τt代表各个关节的输入力矩矢量；dt代表外部未知干扰力作用；步骤二、令Hq＝M-1q，那么上述六自由度机械臂动力学模型可以重新变形得到以下表述为： 运动学系统方程式中： ut＝Hqτt；ρt,q＝-Hqdt；假设对系统的外界干扰力作用dt和其的一阶微分有上界且满足如下的条件：||dt||≤dm和那么，可以得到ρt,q满足以下条件||ρt,q||≤||Hq||dm；步骤三、通过期望轨迹和对其进行逆运动学求解得到关节角期望值qr和关节角速度期望值定义关节角和关节角速度的误差，如下：e＝q-qr关节角误差方程 关节角速度误差方程式中：e为关节角的误差，为关节角速度的误差所以，从所述运动学系统方程和误差方程中可以得到关节角加速度误差动态方程： 关节角加速度误差动态方程步骤四、设计全阶滑模控制的滑模面为： 式中：S为滑模面；c1、c2为设计参数：设计参数c1＝diagc11,…,c16,和c2＝diagc21,…,c26,；当误差系统到达滑模面s＝0时，系统的动态特性可表征为： 实现系统状态的收敛；控制率ut设计为： 其中为等效控制项，而为切换控制项的积分，隐藏了符号函数项在其一阶倒数项中。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 徐龙 一种基于全阶滑模的六自由度机械臂控制方法
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