移动机械臂轨迹的自抗扰滑模跟踪控制方法

作     者：宋积满 魏国莲 肖中杰 SONG Jiman;WEI Guolian;XIAO Zhongjie

作者机构：青海高等职业技术学院网络与现代教育中心青海海东810799 青海高等职业技术学院机电工程系青海海东810799 青海民族大学计算机学院青海西宁810007 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2025年第407卷第1期

页      面：52-55,61页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：青海省教育科学“十三五”规划2019年度重点课题项(19QJG11) 

主　　题：机械臂 轨迹跟踪 自抗扰滑模控制 鲁棒性 扩展状态观测器 

摘      要：为了提高移动机械臂在内部参数不确定性和外部扰动作用下的轨迹跟踪精度,提出了机械臂的自抗扰滑模控制方法。介绍了全方位移动机械臂工作原理,使用拉格朗日法建立了机械臂动力学模型。分析了自抗扰控制器的工作原理,在扩展状态观测器中改进了扰动量估计函数,提高了扰动量估计速度和精度;使用滑模控制代替自抗扰中的PD控制,从而提高控制器的鲁棒性和快速响应能力,基于上述改进,提出了机械臂轨迹的自抗扰滑模跟踪控制方法。经仿真验证,当机械臂系统存在内部参数不确定和外部扰动时,标准自抗扰控制的轨迹跟踪误差为0.5201m,自抗扰滑模控制的轨迹跟踪误差为0.2153m。验证了自抗扰滑模控制的鲁棒性和跟踪精确性。