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专利号: 2022105359706
申请人: 广州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2025-04-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种带输出约束的机械臂触发式容错固定时间稳定控制方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:建立数学模型为不失一般性,带m个执行器的机械臂系统模型设定如下:考虑第j,j=1,2,...,m执行器在运行过程中存在三种状态,分别为运行正常、部分失效、完全失效,如果执行器运行正常,则:u对控制器进行简化设计和分析,引入两个集合M其中,q(t)是关节角,S2:控制器设计控制器的设计采用如下引理以及如下假设:引理1:考虑下面的动力系统:系统的解可以收敛到如下紧集:引理2:对于

引理3:对于

引理4:对于a∈R,b∈R,c引理5:杨氏不等式对于引理6:对于

引理7:对于a>|z|,z∈R,下列不等式成立,假设1:至少有一个执行器工作正常或失去部分性能;

假设2:参考信号y控制器的具体设计和稳定性分析过程如下:具体地,首先定义误差系统的表达式:第一步:为应对系统输出约束问题,定义障碍李雅普诺夫函数V第一虚拟控制律α第二步:设计事件触发机制:矩阵Q

由于执行器的失效形式是未知的,所以矩阵Q根据式(21)、式(22)和引理3可得:定义障碍李雅普诺夫函数V对V

其中

s

根据杨氏不等式可得:设计第二虚拟控制律α设计自适应律

根据杨氏不等式可得:根据引理4,通过让a=1,同理可以得到:其中,λ

由杨氏不等式可以得到:其中,

为了便于分析,同理可以得到,可以得到:

根据引理6,可以得到:其中,

进一步,根据引理6和引理7,可以得到:其中,

最后根据V

其中,f(x)是连续函数;x表示状态向量,且x∈RS3:稳定性分析根据引理1和式(59),误差信号这表明|z

S4:仿真与分析单连杆机械臂系统参数选取:J=1,B=2,Mgl=10,x其中,控制器参数: