[发明专利]一种针对柔性Timoshenko梁机械臂抗饱和的边界控制方法

权利要求书

1.一种针对柔性Timoshenko梁机械臂抗饱和的边界控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取柔性Timoshenko梁机械臂系统的动力学特征，并根据所述动力学特征，构建柔性Timoshenko梁机械臂系统模型；

根据所述柔性Timoshenko梁机械臂系统模型，构建边界控制器；所述边界控制器为u(t)、τ₁(t)和τ₂(t)；其中，

其中，α₁，α₂，α₃，α₄，k₁，k₂，k₃，k₄为所述边界控制器的增益参数；α₁，α₂，α₃，α₄，k₁，k₂，k₃，k₄的值均为大于0；e(t)为角度误差，且e(t)＝θ(t)-θ_d；基于所述柔性Timoshenko梁机械臂系统模型，构建所述柔性Timoshenko梁机械臂系统的Lyapunov函数；具体的，基于所述柔性Timoshenko梁机械臂系统模型，设计所述柔性Timoshenko梁机械臂系统的Lyapunov函数，

V(t)＝V_a(t)+V_b(t)+V_c(t)；

其中，

，

表示能量项；

表示辅助项；

Vc(t)＝α₃ln(cosh(k₃e(t)))，表示附加项；

根据所述Lyapunov函数，验证所述柔性Timoshenko梁机械臂系统的稳定性；

当判断所述柔性Timoshenko梁机械臂系统满足预设的稳定性要求时，利用MATLAB仿真软件对所述柔性Timoshenko梁机械臂系统进行数字仿真，得到仿真结果；

根据所述仿真结果，验证对所述柔性Timoshenko梁机械臂系统施加控制动作后的控制效果是否符合预设要求；

若所述控制效果符合所述预设要求，则保存所述边界控制器的增益参数，结束该操作；

若所述控制效果不符合所述预设要求，则修正所述边界控制器的增益参数，重新进行数字仿真。