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申请/专利权人：广州大学

摘要：本发明公开了一种具有输入死区约束的平面二连杆机械臂控制方法，包括以下步骤：S1：建立平面二连杆机械臂的动力学方程；S2：定义误差系统，设计第一虚拟控制律αi,1；S3：设计相对阈值事件触发机制；S4：设计第二虚拟律αi,2、自适应律和S5：基于Matlab实验平台，进行仿真实验。本发明提供的技术方案可以实现平面二连杆机械臂的跟踪误差在固定时间内收敛，且收敛时间与系统初始状态无关，并可以通过选择适合的参数使系统快速收敛；同时，在保证精度的前提下，节约系统的通信资源。

主权项：1.一种具有输入死区约束的平面二连杆机械臂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立平面二连杆机械臂的动力学方程；S2：定义误差系统，设计第一虚拟控制律αi,1；S3：设计相对阈值事件触发机制；S4：设计第二虚拟律αi,2、自适应律和S5：基于Matlab实验平台，进行仿真实验；所述步骤S1通过拉格朗日方法对平面二连杆机械臂建立动力学方程：其中，q＝[q1,q2]T是关节角，是角速度，是角加速度，Mq为惯性矩阵，为离心力和哥氏矢量，Gq为重力矢量，Du＝[D1u1,D2u2]T为输入死区，u＝[u1,u2]T是输入转矩；其中， mi和lii＝1,2分别代表连杆质量和连杆长度g为重力加速度；ci和sii＝1,2分别代表cosqi和sinqi，c12代表cosq1+q2；所述步骤S1对所述动力学方程进行坐标变换得到： 其中，xi,1＝qi，i＝1,2；则输入死区的数学表达式为：Diui＝hiui+gi 其中，hi,1＞0是负半轴中直线的未知斜率，hi,2＞0是正半轴中直线的未知斜率，gi,1＜0和gi,2＞0是未知转折点，ui是输入转矩，Diui为输入死区的模型输出；所述步骤S2中的误差系统用以下公式表示： 其中，ei,1是跟踪误差，ei,2是虚拟误差，xi,d是系统的期望输出，αi，1是虚拟控制律，i＝1,2；则第一虚拟控制律αi，1为： 其中，αi，1和bi,1为正设计参数，所述步骤S3通过以下公式计算事件触发控制信号ωit： 其中，控制律ui通过以下公式计算：其中，δi＞0、0＜ρi＜1、oi＞0、R为实数，inf{·}为下确界，k为整数，ti,k为第k个触发时刻，ti,k+1为第k+1个触发时刻，mt为测量误差，且mit＝ωit-uit；其中，中间控制率通过以下公式计算： Qi＝[αi,2,1]T其中，和分别为和的估计值，αi,2为第二虚拟控制律；所述步骤S4中的第二控制率αi，2通过以下公式计算： 自适应率和通过以下公式计算： 其中，ai,2、bi,2、λi、νi、ηi、κi和ζi为正设计参数，ΦiXi＝[Φi,1Xi,Φi,2Xi,…Φi,nXi]T是神经网络基函数向量，Φi,jXi是基函数，j＝1,2,…,n，n是神经元的个数；i＝1,2。

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