[发明专利]多连杆机械手系统的分布式采样控制

权利要求书

1.一种多连杆机械手系统分布式跟踪问题的采样控制方法，其特征在于，包括：

基于当前多连杆机械手系统构建多自主体系统的动力学模型；

基于多自主体系统的动力学模型和反推法，构建线性连续控制器，反推法的具体步骤如下：

第一步：进行坐标变换选取合适的Lyapunov函数设计虚拟控制器可求得满足下式：

其中，ξ_i1是坐标变换之后的变量，a_ij、b_i是机械手之间的连接权重，y₀是系统领导者输出，α_i1是设计参数，ρ_i1是大于0的任意正实数，是常数；

第二步：与第一步同理，进行坐标变换选取合适的Lyapunov函数设计虚拟控制器可求得满足下式：

其中，ξ_i2是坐标变换之后的变量，ρ_i2＞0是任意正实数，ε_i1＞0，γ_ij1＞0是正实数，ξ_sj、k_ijs1是大于0的正实数，是常数；

第三步：进行坐标变换选取合适的Lyapunov函数设计实际连续控制器u_i＝-ρ_i3ξ_i3，得到满足下式：

其中，ξ_i3是坐标变换之后的变量，ρ_i3＞0是任意正实数，ε_is、γ_ijs3是大于0的正实数，β_is是大于0的任意正实数；

最后，选取Lyapunov函数求导可得其中，基于连续控制器u_i(t)＝-ρ_i3ξ_i3(t)，系统稳定性得证；

基于连续控制器的结构，构建线性采样控制器，并进行系统稳定性分析；

基于多自主体系统的动力学模型和线性采样控制器，计算输出跟踪误差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于当前多连杆机械手系统构建多自主体系统的动力学模型，具体包括：

考虑包含电机的多连杆机械手系统，第i个连杆机械手的动力学系统描述如下：

其中，q_i，分别表示第i个连杆的位置、速度和加速度，τ_ri表示第i个电力系统产生的转矩，u_i是第i个连杆机械手系统的控制输入，是机械惯量，是连接处的粘性摩擦系数，是与负载重量和重力系数有关的正常数，是电枢电感，是电枢电阻，K_m是反电动势系数，引入坐标变换因此多连杆机械手系统可以转化为：

dx_i1＝x_i2dt，

y_i＝x_i1，i＝1，2，...，N，

其中，是未知常数，y_i是第i个连杆机械手输出。