吉林大学学报(工学版) ›› 2015, Vol. 45 ›› Issue (1): 193-201.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201501029

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液压机械臂基于反演的自适应二阶滑模控制

李元春1，王蒙2，盛立辉3，赵博1，4   

  1. 1.长春工业大学 控制工程系， 长春 130012；
    2.中国电子科技集团 第四十一研究所，山东 青岛 266555；
    3.中国人民解放军65043部队，长春 130012；
    4.中国科学院自动化研究所 复杂系统管理与控制国家重点实验室，北京 100190
  • 收稿日期:2013-08-01 出版日期:2015-02-01 发布日期:2015-02-01
  • 通讯作者: 赵博(1987),男,博士研究生.研究方向:智能机械与机器人控制.E-mail:zhaob09@mails.jlu.edu.cn
  • 作者简介:李元春(1962)，男，教授，博士生导师.研究方向:智能机械与机器人控制.E-mail:liyc@mail.ccut.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(61374051,60974010)；吉林省科技发展计划项目(20150520112JH,20110705).

Adaptive second order sliding mode control for hydraulic manipulator based on backstepping

LI Yuan-chun1,WANG Meng2,SHENG LI-hui3,ZHAO Bo1,4   

  1. 1.Department of Control Engineering,Changchun University of Technology,Changchun 130012,China;
    2.The 41st Research Institute of CETC,Qingdao 266555,China;
    3.Unit 65043 of PLA,Changchun 130022,China;
    4.State Key Laboratory of Management and Control for Complex Systems,Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China
  • Received:2013-08-01 Online:2015-02-01 Published:2015-02-01

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摘要： 利用驱动Jacobian矩阵构建机械臂系统与液压伺服系统的耦合关系，进而建立整个系统的动力学模型。考虑系统未建模动态和外界干扰，通过定义虚拟控制量并选取合适的Lyapunov函数，设计此系统的自适应二阶滑模控制律，使系统在有限时间内精确跟踪期望轨迹且保持强鲁棒性，同时有效削弱了传统滑模控制对系统硬件不利的抖振。仿真结果验证了本文方法的有效性。

Abstract: The coupling relationship between the manipulator and the hydraulic servo system is constructed by a driven Jacobian matrix. Then, the entire system dynamic model is established. Considering the unmodeled dynamic and external disturbance, the Adaptive Second Order Sliding Mode Control (ASOSMC), which can guarantee the tracking performance in finite time and strong robustness, is obtained by defining virtual control law and selecting suitable Lyapunov function. Simulation results show the effectiveness of the proposed control scheme, which can reduce the chattering phenomenon in traditional sliding mode which is harmful to hardware.

中图分类号: 

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