具有任意初始值的建筑机器人预定义时间超扭曲滑模控制 艾宏波（Hong-Bo Ai）、 何新荣（Xin-Rong He） 尹春武（Chun-Wu Yin）

针对建筑机器人参考轨迹跟踪的工程难题，提出基于扩展参考轨迹的控制方案，并设计具有预设收敛时间的超扭滑模控制器。通过RBF神经网络逼近复合扰动，数值仿真验证了角跟踪误差小于0.001 rad的有效性，证实了该方法可行。

　　

摘要

为了解决建筑机器人需要完全且精确地跟踪参考轨迹这一实际工程挑战，本研究提出了一种基于扩展参考轨迹的控制方案，并开发了一种具有预定义时间收敛能力的新型超扭转滑模控制器。首先，探讨了流体材料对建筑机器人及其轨迹跟踪控制特性的影响机制，并详细阐述了扩展参考轨迹的设计方法。随后，构建了一个具有预定义时间收敛性的非奇异滑移面，并建立了一个具有收敛权重向量的RBF神经网络来近似机器人系统中存在的复合干扰。在提出的预定义时间收敛超扭转控制理论的基础上，为建筑机器人设计了一种超扭转滑模控制器，并从理论上验证了闭环系统的预定义时间收敛性能。数值仿真结果表明，所提出的算法能够保证建筑机器人的角度沿实际参考轨迹精确移动，角度跟踪误差的精度达到3 ×10?6弧度，从而证实了所提出方法的可行性和有效性。