一种基于自适应滑模观测器的带有输出约束机械臂的预设性能控制方法

本发明属于机器人控制技术领域，特别涉及一种基于自适应滑模观测器的带有输出约束机械臂的预设性能控制方法，包括：根据牛顿‑欧拉方程，获得机械臂的动力学方程第一系统模型；通过将第一系统模型中的非线性部分集中表示为一项，从而将动力学方程第一系统模型改写为更简洁的形式，获得机械臂的动力学方程第二系统模型；针对机械臂第二系统模型的速度不可测问题，设计一种自适应滑模观测器在线估计机械臂速度；基于估计的位置和速度信号定义系统跟踪误差，针对机械臂第二系统模型的输出位置约束问题和预设性能控制问题，设计了一种基于对输出约束的先验知识的时变预设边界的新型构造方法；结合反演控制方法与新型预设性能边界，构造障碍李雅普诺夫函数，进而推导出中间虚拟控制信号及系统输入控制律。本专利技术方案在机器人控制领域实现突破，同时考虑并处理机械臂速度状态不可观测、输出约束和预设控制问题，有效解决了带有输出约束机械臂全局跟踪控制中暂态响应与稳态精度的行业难题。