吉林大学学报(工学版) ›› 2015, Vol. 45 ›› Issue (3): 892-898.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201503030

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履带式移动机械臂的自适应模糊滑模控制

陈杰1, 2, 莫玮1   

  1. 1.西安电子科技大学 机电工程学院,西安 710071;
    2.长江计算机(集团)公司 研发中心,上海 200001
  • 收稿日期:2014-09-05 出版日期:2015-05-01 发布日期:2015-05-01
  • 通讯作者: 莫玮(1956-),男,教授,博士生导师.研究方向:智能化仪器,信息处理.E-mail:mowei2014@sina.com E-mail:rdcchji@sina.com
  • 作者简介:陈杰(1975-),男,高级工程师,博士.研究方向:测试计量技术,智能控制.
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51465011); 广西省自然科学基金项目(2014GXNSFBA118275); 广西省高等学校科研基金项目(YB2014128)

Adaptive fuzzy sliding mode control for crawler-type mobile manipulators

CHEN Jie1, 2, MO Wei1   

  1. 1.School of Electro-Mechanical Engineering , Xidian University, Xi'an 710071, China;
    2.Research and Development Center, Chang jiang Computer Group Corporation, Shanghai 200001, China
  • Received:2014-09-05 Online:2015-05-01 Published:2015-05-01

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275

摘要： 针对非线性及不确定性复杂环境下非完整移动机械臂控制系统,提出了一种基于自适应模糊控制和非奇异终端滑模控制相结合的轨迹跟踪控制方法。该方法在对非完整移动机械臂建立动力学模型的基础上,采用模糊高斯基函数神经网络的非线性逼近性能,优化补偿常规方法在移动机械臂系统中难以解决的系统未知参数不确定性,并通过应用非奇异终端滑模控制来消除未知外界干扰和模糊控制逼近误差对系统的影响,提高了系统的鲁棒性和控制性能。应用Lyapunov稳定性理论,证明了控制系统的稳定性,仿真试验结果验证了该方法的有效性和优越性。

关键词: 自动控制技术, 移动机械臂, 自适应模糊控制, 非奇异终端滑模控制, 李雅普诺夫稳定性理论

Abstract: This paper proposes a trajectory tracking control method for nonlinear and uncertainty nonholonomic mobile manipulator control system based on adaptive fuzzy control and non-singular terminal sliding mode control. First, a dynamic model for the nonholonomic mobile manipulator is established. The Fuzzy Gaussian Potential Function Neural Networks (FGPFNN) is employed, because of its nonlinear approximation performance, to compensate the uncertainties of unknown parameters of the system optimally. Second, the non-singular terminal sliding mode control is proposed in order to eliminate the influences of unknown outside interference and approximation errors on the system. Finally, the stability theorem of the control system is obtained by applying the Lyapunov stability theory. Simulation results demonstrate the effectiveness and superiority the proposed control method.

Key words: automatic control technology, mobile manipulator, adaptive fuzzy control, non-singular terminal sliding mode control, Lyapunov stability theory

中图分类号: 

  • TP242
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