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机械科学与技术2025年第02期:未知干扰下机械臂的非奇异快速终端滑模控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:崔云飞;刘放;李晨晖;许沛森;黄文建;

单位:西南交通大学机械工程学院;

摘要:针对机械臂在工作时受到的未知干扰较大,非线性系统动力学建模不精确的问题,设计了一种考虑干扰观测器补偿的非奇异快速终端滑模NFTSMC (Non-singular fast terminal sliding mode)算法;将未知干扰引入由拉格朗日动力学推导的机械臂动力学方程中;设计了非线性扰动观测器NDO(Nonlinear disturbance observer)以观测干扰并在控制输入中补偿,并证明了观测器的收敛性;设计了非奇异快速终端滑模面并推导出控制输入,随后用李雅普诺夫稳定性判据证明了系统的收敛性;搭建了二自由度机械臂模型并仿真,验证了本文所设计的控制策略的有效性和优越性。

关键词:非奇异快速终端滑模控制;;机械臂;;非线性系统;;干扰观测器