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第７卷第４期江南大学学报（自然科学版）Ｖ０１．７Ｎｏ．４

２００８年８月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ａｕｇ．２００８

文章编号：１６７１—７１４７（２００８）ｏ４—０４４８—０５

机器人的鲁棒自适应轨迹跟踪控制

李菁，刘国栋

（江南大学通信与控制工程学院，江苏无锡２１４１２２）

摘要：针对存在参数不确定和外界扰动的机器人系统，提出了一种基于模糊控制的鲁棒自适应跟踪

控制器设计方洗该方法基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论，整个闭环系统渐近稳定．通过二自由度机械臂系统

的计算机仿真结果验证了该方法的有效性，可用于不确定性机器人系统轨迹跟踪鲁棒控制．

关键词：机器人控制；滑模控制；自适应控制；模糊逻辑；鲁棒控制

中图分类号：ＴＰ２４２．６文献标识码：Ａ

ＲｏｂｕｓｔＡｄａｐｔｉｖｅＴｒａｊｅｃｔｏｒｙＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＲｏｂｏｔｉｃＭａｎｉｐｕｌａｔｏｒｓ

ＬＩＪｉｎｇ，ＬＩＵＧｕｏ－ｄｏｎｇ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｓｔａｂｌｅａｄａｐｔｉｖｅｆｕｚｚｙ－ｂａｓｅｄｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｒｏｂｏｔ

ｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｈｅｏｒｙｏｆ

Ｌｙａｐｕｎｏｖ，ｔｈｉｓｓｃｈｅｍｅｃａｎｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅａｓｙｍｐｔｏｔｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ

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ｒｏｂｏｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｂｏｔｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌ；ａｄａｐｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃ；ｒｏｂｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌ

近年来，机器人跟踪控制问题受到了极大的关件．通过结合带有估计不确定性界的积分滑模控制

注．学者们提出了许多解决轨迹跟踪问题的控制算器，提出了机器人控制鲁棒模糊控制算法．该算法

法，如最优控制、自适应控制、变结构控制等．这些在输入信号有界且输出跟踪期望时，存在模型不确

控制方法均需假设未知参数为线性结构，并且未知定性和外界扰动的闭环系统在Ｌｙａｐｕｎｏｖ意义下全

参数是常数抑或变化缓慢．但由于机器人系统是非局稳定．

线性、强耦合且时变的，故它不具有参数线性的特

１机器人动力学模型

点，而且实际应用时也还需要精确的动力学模

型．文中提出了一种新的控制算法，采用自适应