[发明专利]反步有限时间双边遥操作控制方法及计算机可读存储介质

摘要

反步有限时间双边遥操作控制方法及计算机可读存储介质，方法为：S1、对n自由度的双边遥操作控制机器人系统建立不考虑重力项的双边遥操作动力学模型；分别对主从端执行S2至S6：S2、提取机器人的关节位置变量并进行变量替换，建立状态变量方程；定义状态变量方程中待定的虚拟切换控制器；S3、基于状态变量方程提取待稳定系统；S4、选取第一Lyapunov函数以稳定待稳定系统；S5、对第一Lyapunov函数求导并根据求导结果定义非奇异积分终端滑模面；S6、选取第二Lyapunov函数以计算状态变量在滑模面滑动阶段的收敛时间；S7、构建双边控制器，以使非滑动模态于有限时间内到达非奇异积分终端滑模面；S8、估计状态变量收敛时间的上限。

主权项

一种反步有限时间双边遥操作控制方法，其特征在于：包括以下步骤S1、对于n自由度的双边遥操作控制机器人系统，建立其不考虑重力项的双边遥操作动力学模型；其中，n为正整数；分别对所述双边遥操作动力学模型的主端和从端执行以下步骤S2至S6：S2、提取机器人的关节位置变量，并对所述关节位置变量进行变量替换，建立状态变量方程；并定义所述状态变量方程中待定的虚拟切换控制器；S3、基于所述状态变量方程，提取待稳定系统；S4、选取第一Lyapunov函数，并稳定所述待稳定系统；S5、对所述第一Lyapunov函数进行求导，并根据求导结果定义能够使得状态变量在滑模面滑动阶段有限时间收敛的非奇异积分终端滑模面；S6、选取第二Lyapunov函数，用于计算状态变量在滑模面滑动阶段的收敛时间；S7、根据所述双边遥操作动力学模型和所述非奇异积分终端滑模面构建双边控制器，以使非滑动模态于有限时间内到达所述非奇异积分终端滑模面；其中，所述双边控制器和所述虚拟切换控制器使得所述双边遥操作动力学模型的主从端机械臂的相对位置及速度在考虑不确定性和抖动时延的情况下于有时间内收敛至期望值；S8、基于闭环控制系统满足从所述双边遥操作控制机器人系统的总不确定性到性能输出的L2增益，估计状态变量收敛时间的上限。