[發明專利]一種事件觸發下的機械臂自適應固定時間控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110413699.4
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113459083B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 朱強強;王曉梅;陳文娣;牛奔;李圣濤
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本發明屬于自動控制領域，提供了一種事件觸發下的機械臂自適應固定時間控制方法及系統。其中，該控制方法包括基于解耦的機械臂系統，構建出動態自適應機械臂系統模型；基于自定義系統誤差，得到虛擬控制信號，構造出虛擬控制器；基于虛擬控制器的輸出及動態自適應機械臂系統模型的自適應控制率，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機制，構建出基于事件觸發的自適應固定時間跟蹤控制器；利用基于事件觸發的自適應固定時間跟蹤控制器對機械臂系統進行控制，以實現自適應跟蹤預設軌跡。

技術領域

本發明屬于自動控制領域，尤其涉及一種事件觸發下的機械臂自適應固定時間控制及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

機械臂被認為是制造業的重要組成部分，在汽車、軍事、醫療等方面起著重要的作用。在對機械臂的研究中，提出了許多控制方法，但只能保證無限時間穩定，這就意味著只能在無限時間內實現期望的系統性能，達不到工業上對控制時間限制的普遍要求。近幾年雖然出現了一些有限時間控制方法，但是，發明人發現，其依然不能使系統在一個固定的時間內達到穩定狀態。按目前的控制方法收斂速度慢且穩態精度低，跟蹤效果差。

發明內容

為了解決上述背景技術中存在的技術問題，本發明提供一種事件觸發下的機械臂自適應固定時間控制方法及系統，其不僅在固定時間內使系統穩定，而且可以更有效地解決控制過程中的資源浪費問題，提高跟蹤速度及精度。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面：提供一種事件觸發下的機械臂自適應固定時間控制方法。

一種事件觸發下的機械臂自適應固定時間控制方法，其包括：

基于解耦技術，針對非線性機械臂系統，構建出動態自適應機械臂系統模型；

基于自定義系統誤差，得到虛擬控制信號，構造出虛擬控制器；

基于虛擬控制器的輸出及動態自適應機械臂系統模型的自適應控制率，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機制，構建出基于事件觸發的自適應固定時間跟蹤控制器；

利用基于事件觸發的自適應固定時間跟蹤控制器對機械臂系統進行控制，以實現自適應跟蹤預設軌跡。

本發明的第二個方面：提供一種事件觸發下的機械臂自適應固定時間控制系統。

一種事件觸發下的機械臂自適應固定時間控制系統，其包括：

模型構建模塊，其用于非線性機械臂系統，基于解耦技術構建出動態自適應機械臂系統模型；

虛擬控制器構建模塊，其用于基于自定義系統誤差，得到虛擬控制信號，構造出虛擬控制器；

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自適應機械臂系統模型的自適應控制率，得到原始控制信號；

事件觸發引入模塊，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機制，構建出基于事件觸發的自適應固定時間跟蹤控制器；

自適應跟蹤預模塊，其用于利用基于事件觸發的自適應固定時間跟蹤控制器對機械臂系統進行控制，以實現自適應跟蹤預設軌跡。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：