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多关节机械臂的高阶滑模神经网络自适应控制

张锦 李正楠 殷玉枫 祁辰 武奎扬

张锦, 李正楠, 殷玉枫, 祁辰, 武奎扬. 多关节机械臂的高阶滑模神经网络自适应控制[J]. 机械科学与技术, 2021, 40(5): 710-715. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200128
引用本文: 张锦, 李正楠, 殷玉枫, 祁辰, 武奎扬. 多关节机械臂的高阶滑模神经网络自适应控制[J]. 机械科学与技术, 2021, 40(5): 710-715. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200128
ZHANG Jin, LI Zhengnan, YIN Yufeng, QI Chen, WU Kuiyang. High-order Sliding Mode Neural Network Adaptive Control of Multi-joint Manipulator[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(5): 710-715. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200128
Citation: ZHANG Jin, LI Zhengnan, YIN Yufeng, QI Chen, WU Kuiyang. High-order Sliding Mode Neural Network Adaptive Control of Multi-joint Manipulator[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(5): 710-715. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200128

多关节机械臂的高阶滑模神经网络自适应控制

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200128
基金项目: 

国家自然科学基金项目 U1610118

山西省交通运输厅科技计划项目 2019-1-9

山西省研究生创新项目 2019SY473

详细信息
    作者简介:

    张锦(1983-),博士研究生,研究方向为机电装备电液系统与智能控制技术,29297690@qq.com

    通讯作者:

    殷玉枫,教授,yufengyin@tyust.edu.cn

  • 中图分类号: TH113.2

High-order Sliding Mode Neural Network Adaptive Control of Multi-joint Manipulator

  • 摘要: 本文针对多关节机械臂提出了一种高阶滑模神经网络自适应控制策略。在机械臂的动力学方程的基础之上,设置了滑模面,并对该滑模面求二阶导数,利用高阶滑模控制理论设计了机械臂的控制方案;高阶滑模控制分两步实施,针对标称系统采用了齐次连续控制项,对系统中存在外部干扰的情况添加了补偿项,并对系统中存在的不确定性采用RBF神经网络进行逼近。最后,应用李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性,并通过MATLAB/Simulink仿真与传统滑模控制比较,表明了该控制算法有效地提高了轨迹的跟踪速度和精度,降低了系统中存在的抖颤。
  • 图  1  低阶滑模神经网络自适应控制关节1仿真曲线

    图  2  低阶滑模神经网络自适应控制关节2仿真曲线

    图  3  高阶滑模神经网络自适应控制关节1仿真曲线

    图  4  高阶滑模神经网络自适应控制关节2仿真曲线

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  • 收稿日期:  2020-01-15
  • 刊出日期:  2021-05-01

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