机床与液压

作者：朱永红，陈羽凡，金光浪，高路

单位：景德镇陶瓷大学机械电子工程学院；景德镇陶瓷大学机械电子工程学院；景德镇陶瓷大学机械电子工程学院；景德镇陶瓷大学机械电子工程学院

关键词：陶瓷取坯机械手;滑模控制;时延估计;超螺旋趋近律;参数自适应

基金：国家自然科学基金项目（62063010）

针对存在参数不确定及外界扰动的陶瓷取坯机械手轨迹跟踪控制问题，提出一种基于时延估计的自适应超螺旋动态分数阶滑模和高阶扰动观测器补偿时延估计误差的鲁棒控制方法。引入时延估计策略建立二自由度陶瓷取坯机械手的局部动力学模型，构建具有动态调节的分数阶非奇异终端滑模面，设计具有自适应增益的超螺旋趋近律代替传统超螺旋趋近律，对上界未知扰动具有鲁棒性。采用高阶扰动观测器补偿系统模型所受的可见扰动。最后，证明所设计控制器可保证所讨论的系统稳定。仿真结果表明：相较于非奇异终端滑模控制器与分数阶非奇异终端滑模控制器，所提控制器使机械臂关节1位置跟踪的平均绝对误差分别降低70.7%、59.1%，关节2的平均绝对误差分别降低54.4%、46.6%；高阶扰动观测器能快速准确地估计并补偿系统不确定项，使跟踪误差进一步降低（关节1和关节2分别降低19.4%和5.2%）；自适应超螺旋算法在不同未知扰动下均表现出良好的控制精度和较强的鲁棒性。

来源：2026年第3期

《机床与液压》期刊编辑部

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