控制理论与应用

作者：雷荣华,艾志鹏,付晓东

单位：湖南工商大学 计算机学院,湖南工商大学 计算机学院,清华大学 航天航空学院

关键词：预设性能; 固定时间; 空间机器人; 模型不确定; 终端滑模控制

基金：湘江实验室重大项目(23XJ01009), 教育部人文社科基金项目(24YJCZH127), 湖南省自然科学基金项目(2023JJ40231), 湖南省社会科学基金项 目(23YBQ088), 长沙市社科基金项目(2024CSSKKT08)资助.

针对存在不确定参数和外部扰动的刚性空间机器人, 本文设计了一个新型的低抖振预设性能固定时间终端滑模控制方法. 借助拉格朗日法建立刚性空间机器人的动力学模型, 结合模型不确定项及外部扰动项得到系统的混合不确定项. 为了保证空间机器人的稳态和瞬态跟踪性能, 根据跟踪误差与固定时间预设性能函数构建了系统的误差转换函数. 借助误差转换函数, 设计了一个固定时间终端滑模面, 并据此提出一个新型的低抖振预设性能固定时间终端滑模控制器. 根据Lyapunov稳定性理论, 证明了该控制器可确保空间机器人跟踪误差全局固定时间收敛, 且收敛时间与系统初始状态无关. 数值仿真结果验证了所提出控制器的有效性和优越性.

来源：2025年第7期

《控制理论与应用》期刊编辑部

查看控制理论与应用杂志2025年第7期