控制与决策

作者：雷荣华,付晓东,陈力

单位：湖南工商大学 计算机学院,长沙 410205,,清华大学 航天航空学院,北京 100084,,福州大学 机械工程及自动化学院,福州 350116,

关键词：空间机器人;加幂积分法;虚拟变量;固定时间控制;轨迹跟踪

基金：国家自然科学基金项目(51741502)；湖南省自然科学基金项目(2023JJ40231)；湖南省教育厅优青项目(21B0562)；湖南省社会科学基金项目(23YBQ088)；湘江实验室重大项目(23XJ01009).

对于自由漂浮的刚性空间机器人,设计一种二阶滑模固定时间轨迹跟踪控制器.利用拉格朗日法建立自由漂浮空间机器人系统的动力学模型,结合加幂积分法与虚拟变量策略为系统设计一种二阶滑模固定时间轨迹跟踪控制器.采用Lyapunov函数法证明所提出控制器可确保空间机器人跟踪误差的全局固定时间收敛,且收敛时间独立于系统初始状态.所提方法可对系统跟踪误差的最小收敛时间上界进行估计,解决传统固定时间控制方法所存在的收敛时间过度估计的问题,并可有效削弱控制力矩的抖振现象.仿真结果与理论分析一致,校验了所提方法的可行性与优越性.

来源：2024年第10期

《控制与决策》期刊编辑部

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