1、引言

在過去的半個世紀里，人們生產(chǎn)設計了大量的機器人[1]。機器人控制理論的發(fā)展有著巨大的進步，如PID控制、滑?？刂啤⒆赃m應控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制等[2-6]。工業(yè)機器人的動力學模型具有非線性和各種不確定性，如摩擦、外部擾動和負載變化等，當控制系統(tǒng)的物理模型不確定時，我們很難得到一個良好的性能。因此，如何設計一個機器人控制器是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。

在過去的幾十年中，滑模控制策略備受關注，因為這種方法通過設計一個適當?shù)臓顟B(tài)空間曲面，該表面稱作滑動曲面，在此基礎上，使用高速的開關控制率，使非線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間軌跡漸近地到達滑動曲面，并且在此后的時間里保持在滑動表面上?；？刂剖且环N在控制系統(tǒng)模型不確定條件下控制非線性系統(tǒng)的魯棒控制方法。是以，它對于系統(tǒng)模型的不確定性和外部擾動具備良好的魯棒性[7-9]。滑?？刂频闹饕攸c如下：(1)快速響應和良好的瞬態(tài)性能；(2)對大部分擾動或模型不確定性具有魯棒性；(3)為一些很難用連續(xù)狀態(tài)反饋法穩(wěn)定的復雜的非線性系統(tǒng)提供了可能性。但是，因為滑?？刂频目刂坡傻牟贿B續(xù)性，會引起系統(tǒng)出現(xiàn)不可避免的“抖振”現(xiàn)象，這會對系統(tǒng)造成不良影響。使用邊界層的方法，可以消除或減緩抖動現(xiàn)象，但需要權(quán)衡系統(tǒng)性能和抖動之間的關系。

本文提出了設計一種自適應控制器的方法來解決抖振問題。關于系統(tǒng)的不確定性，該控制器選用滑模變結(jié)構(gòu)和自適應控制相結(jié)合的策略，在滑?？刂频幕A上，加入自適應算法，通過及時的辨識、學習和調(diào)整控制規(guī)律，來不斷改善系統(tǒng)抖動現(xiàn)象，此方法將被證明跟蹤誤差可以收斂到零。仿真結(jié)果將驗證所提出的控制策略是否可以有效的高性能的進行軌跡跟蹤控制。

2、問題的描述

6、結(jié)論

本文提出了一個簡單且有效的自適應滑模復合控制的策略，使用李雅普諾夫定理驗證了其穩(wěn)定性，保證了魯棒性和跟蹤性能。設計的自適應律可以及時的在線辨識系統(tǒng)參數(shù)，有效減緩了控制輸入的抖動。經(jīng)過理論分析與系統(tǒng)仿真證明了此控制策略能夠保證全局穩(wěn)定性，實現(xiàn)良好的跟蹤效果。

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