[發(fā)明專利]一種事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110413699.4
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113459083B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱強強;王曉梅;陳文娣;牛奔;李圣濤
• 申請（專利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制方法，其特征在于，包括：

基于解耦的機械臂系統(tǒng)，構(gòu)建出動態(tài)自適應(yīng)機械臂系統(tǒng)模型；

基于自定義系統(tǒng)誤差，得到虛擬控制信號，構(gòu)造出虛擬控制器；

基于虛擬控制器的輸出及動態(tài)自適應(yīng)機械臂系統(tǒng)模型的自適應(yīng)控制率，得到原始控制信號；

在原始控制信號與實際控制器通道之間引入事件觸發(fā)機制，構(gòu)建出基于事件觸發(fā)的自適應(yīng)固定時間跟蹤控制器；

利用基于事件觸發(fā)的自適應(yīng)固定時間跟蹤控制器對機械臂系統(tǒng)進(jìn)行控制，以實現(xiàn)自適應(yīng)跟蹤預(yù)設(shè)軌跡。

2.如權(quán)利要求1所述的事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制方法，其特征在于，解耦的機械臂系統(tǒng)的過程為：

采用具有自適應(yīng)律的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解耦機械臂系統(tǒng)模型中的未知非線性函數(shù)，得到解耦的機械臂系統(tǒng)模型。

3.如權(quán)利要求1所述的事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制方法，其特征在于，虛擬控制信號為機械臂系統(tǒng)的輸出與自定義系統(tǒng)誤差的差值。

4.如權(quán)利要求1所述的事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制方法，其特征在于，虛擬控制器α_i為：

其中，設(shè)計參數(shù)a_i,c_i,k_i0,β1,0η1；Ξ_i為系統(tǒng)誤差，ξ_i為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基向量，為系統(tǒng)自適應(yīng)控制信號；i＝1,2，…，n，表示計算的第i步驟。

5.如權(quán)利要求4所述的事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制方法，其特征在于，自適應(yīng)控制率為：

其中，a_i0和Υ0是兩個正的設(shè)計參數(shù)；P_m為常系數(shù)。

6.如權(quán)利要求4所述的事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制方法，其特征在于，基于事件觸發(fā)的自適應(yīng)固定時間跟蹤控制器為：

其中，設(shè)計參數(shù)

7.一種事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

模型構(gòu)建模塊，其用于非線性機械臂系統(tǒng)，基于解耦技術(shù)構(gòu)建出動態(tài)自適應(yīng)機械臂系統(tǒng)模型；

虛擬控制器構(gòu)建模塊，其用于基于自定義系統(tǒng)誤差，得到虛擬控制信號，構(gòu)造出虛擬控制器；

原始控制信號計算模塊，其用于基于虛擬控制器的輸出及動態(tài)自適應(yīng)機械臂系統(tǒng)模型的自適應(yīng)控制率，得到原始控制信號；

事件觸發(fā)引入模塊，其用于在原始控制信號與實際控制器通道之間引入事件觸發(fā)機制，構(gòu)建出基于事件觸發(fā)的自適應(yīng)固定時間跟蹤控制器；

自適應(yīng)跟蹤預(yù)模塊，其用于利用基于事件觸發(fā)的自適應(yīng)固定時間跟蹤控制器對機械臂系統(tǒng)進(jìn)行控制，以實現(xiàn)自適應(yīng)跟蹤預(yù)設(shè)軌跡。

8.如權(quán)利要求7所述的事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制系統(tǒng)，其特征在于，虛擬控制器α_i為：

其中，設(shè)計參數(shù)a_i,c_i,k_i0,β1,0η1；Ξ_i為系統(tǒng)誤差，ξ_i為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基向量，為系統(tǒng)自適應(yīng)控制信號；i＝1,2，…，n，表示計算的第i步驟。

9.如權(quán)利要求8所述的事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制系統(tǒng)，其特征在于，自適應(yīng)控制率為：

其中，a_i0和Υ0是兩個正的設(shè)計參數(shù)；P_m為常系數(shù)。

10.如權(quán)利要求8所述的事件觸發(fā)下的機械臂自適應(yīng)固定時間控制系統(tǒng)，其特征在于，基于事件觸發(fā)的自適應(yīng)固定時間跟蹤控制器為：

其中，設(shè)計參數(shù)