一种基于改进积分终端滑模控制的多自由度机械臂轨迹跟踪方法

本发明涉及了一种基于改进积分终端滑模控制的机械臂轨迹跟踪方法，属于机器人控制技术领域。该方法结合积分滑模面和快速终端滑模面，创建了非奇异快速积分终端滑模面；设计了改进型指数趋近律，削弱了滑模控制中存在的抖振问题。所述方法包括以下步骤：S1、基于机械臂物理参数，采用DH参数法和拉格朗日动力学原理建立机械臂动力学模型；S2、针对所述动力学系统构建非奇异快速积分终端滑模面；S3、设计融合双曲正切函数的改进趋近律；S4、运用笛卡尔空间插值算法进行轨迹规划；S5、综合滑模面、改进趋近律与动力学模型推导轨迹跟踪控制律；S6、构建改进积分终端滑模控制器与机械臂系统的闭环控制模型；S7、调节控制参数，进行机械臂轨迹跟踪。以本发明的控制方法作为控制器对六自由度机械臂进行了轨迹跟踪应用。结果表明，该控制方法在保证有限时间收敛的前提下，有效消除传统滑模控制的抖振现象，提升轨迹跟踪精度，对外界扰动具有强鲁棒性，可实现机械臂末端执行器对复杂轨迹的高精度跟踪控制。