不确定性空间机器人自适应Terminal滑模控制方法

吉林大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (03): 800-0805.

不确定性空间机器人自适应Terminal滑模控制方法

薛力军¹, 胡松华¹,梁斌²,李成²,强文义¹

1. 哈尔滨工业大学控制科学与工程系| |哈尔滨 150001；2. 哈尔滨工业大学空间智能系统研究所 |哈尔滨 150001

出版日期:2010-05-01 发布日期:2010-05-01
作者简介:薛力军（1978）|男|博士研究生.研究方向:空间机器人控制.Email:xuelijun@hit.edu.cn
基金资助:
“863”国家高技术研究发展计划项目(2005AA745060).

Adaptive terminal sliding mode control for uncertain space robot

XUE Li-jun¹, HU Song-hua¹, LIANG Bin²| LI Cheng², QIANG Wen-Yi¹

1.Department of Control Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China；2.Institute of Space Intelligent System, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

Online:2010-05-01 Published:2010-05-01

摘要/Abstract

摘要：

分析了空间机器人本体质量变化和负载情况变化对系统动力学不确定性的影响，并针对空间机器人操作负载变化显著的特点，设计了一种自适应Terminal滑模控制方法。利用RBF神经网络在线学习系统的不确定性上界，系统状态始终保持在滑模面上，并能保证系统控制误差在有限时间内收敛。以两自由度空间机器人为对象，对不同负载情况的运动进行了仿真，结果表明这种滑模控制方法对系统负载变化不敏感，并能保证期望控制精度。

关键词: 自动控制技术, 空间机器人, 自适应控制, Terminal滑模控制

Abstract:

The dynamic uncertainty of space robot caused by the change of base mass or load mass is analyzed. According to the characteristic that the operation load of space robot varies significantly, an adaptive terminal sliding mode controller is designed, and the upper bound of the dynamic uncertainty is learnt using a RBF neural network. The designed controller ensures that the system states stay on the sliding surface all the time. Further, the control errors converge to zero in finite time. Simulation with different loads is carried out on a space robot with two DOF. Results show that the proposed method is robust to dynamic uncertainty.

Key words: automatic control technology, space robot, adaptive control, Terminal sliding mode control

中图分类号:

TP24

薛力军, 胡松华, 梁斌, 李成, 强文义. 不确定性空间机器人自适应Terminal滑模控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(03): 800-0805.

XUE Li-Jun, Hu-Song-Hua, LIANG Bin, LI Cheng, JIANG Wen-Xi. Adaptive terminal sliding mode control for uncertain space robot[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(03): 800-0805.

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