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六自由度机械臂的非奇异快速终端滑模控制

胡立坤,马文光,赵鹏飞,卢子广   

  1. 广西大学电气工程学院
  • 收稿日期:2012-12-07 修回日期:2013-04-22 发布日期:2013-06-20
  • 通讯作者: 胡立坤

Non-singular fast terminal sliding mode control method for 6-DOF manipulator

  • Received:2012-12-07 Revised:2013-04-22 Published:2013-06-20
  • Contact: Li-Kun Hu

摘要: 针对高度复杂非线性不确定多关节机器人系统,设计了一种六自由度机械臂的非奇异快速终端滑模控制器。该控制器通过改变快速终端滑动模态的形式,确保了控制律的非奇异性。文章中首先对快速终端滑模控制方法应用到六自由度机械臂系统时存在的奇异问题进行分析。然后提出一种新的非奇异快速终端滑模控制方法,并基于Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性。最后将非奇异快速终端滑模控制器应用于六自由度机械臂运动控制中,实验结果进一步表明:非奇异快速终端滑模控制提高了六自由度机械臂位姿控制的稳定性、精确性、快速收敛性和鲁棒性。

关键词: 自动控制技术, 六自由度机器臂, 非奇异快速终端滑模控制, 李雅普诺夫理论

Abstract: A non-singular fast terminal sliding mode controller is designed for 6-DOF manipulator, which is a highly complex, nonlinear and uncertain articulated robot system. In this method, On condition that the fast terminal sliding mode is changed, the control law non-singularity is ensured . This paper firstly analyses the singularity problem when the conventional fast terminal sliding mode controller is applied to six-axe harmonious motion control of the 6-DOF manipulator .Then a non-singular fast terminal sliding mode controller is proposed and the stability of control system is proved using the Lyapunov theory. Furthermore. the non-singular fast terminal sliding mode controller is applied to six-axe harmonious motion control of the 6-DOF manipulator, the results illustrate that the non-singular fast terminal sliding mode method can improve stability, accuracy, fast convergence and robustness of the position and orientation control of six degree of freedom manipulator.

Key words: automatic control technology, 6-DOF manipulator, the non-singular fast terminal sliding mode control, Lyapunov

中图分类号: 

  • TP242.2
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