机床与液压

作者：李虎林，汪成文，赵二辉，成磊

单位：太原理工大学机械工程学院；太原理工大学机械工程学院;晋城市光机电产业研究院，先进半导体光电器件与系统集成山西省重点实验室；太原理工大学机械工程学院；晋城市光机电产业研究院，先进半导体光电器件与系统集成山西省重点实验室;晋城市光机电产业研究院

关键词：液压直驱手腕;积分滑模面;自适应鲁棒控制

基金：国家自然科学基金项目（52475066）;山西省回国留学人员科研项目（2024-052）；山西省自然科学基金面上项目(20210302123155)；先进半导体光电器件与系统集成山西省重点实验室课题项目(2023SZKF05)

针对液压直驱手腕在参数不确定和未知干扰等不确定非线性存在情况下轨迹跟踪误差大的问题，对自适应鲁棒控制(ARC)算法做出改进,提出一种积分滑模面自适应鲁棒控制(ISMS-ARC)策略。基于手腕整体的高阶动力学模型引入积分滑模函数，并结合反步法和自适应鲁棒控制器设计方法构造控制器，在保证系统具有鲁棒性的同时实现对未知状态的解耦和对不确定参数的估计。结合李雅普诺夫稳定性理论证明控制器的稳定性。搭建基于AMESim、MATLAB/Simulink、ADAMS的手腕联合仿真模型，并将ISMS-ARC与ARC、DRC控制方法进行关节轨迹跟踪的仿真对比。结果表明：ISMS-ARC方法不仅有效减小了跟踪误差，而且在跟踪参考轨迹恒定或系统受到常值干扰时依然能实现渐进跟踪；与其他2种控制方法相比，该方法表现出更高的跟踪精度和更强的鲁棒性。

来源：2024年第21期

《机床与液压》期刊编辑部

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