1.误差约束下柔性关节机械臂预设时间事件触发控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,建立柔性关节机械臂模型并改写为状态空间表达式;
步骤2,引入障碍李雅普诺夫函数,通过坐标变换将跟踪误差转换为转换误差;
构造李雅普诺夫函数,设计虚拟控制信号和自适应律;
构建了预设时间滤波器,用以下微分方程表示:其中, 并且
, 和 是满足 < 的正偶整数和奇整数,Td是表示预设时间的正设计参数, 表示正常数;其中,ωi≥1和 >0是设计参数,si是滤波误差;
其中, 是滤波输出信号;αi是虚拟控制信号;
步骤3,构造控制器及事情触发策略;将虚拟控制信号输入控制器,结合事件触发策略,输出控制信号对柔性关节机械臂进行控制。
2.根据权利要求1所述误差约束下柔性关节机械臂预设时间事件触发控制方法,其特征在于步骤1中所述柔性关节机械臂模型方程描述如下;
n×n
其中, 分别表示链节位置、速度和加速度矢量,M(q)∈R 是惯性矩阵,为对n称正定矩阵; 是科里奥利力和向心力矩阵,G(q)∈R是重力矢量, 代n×n n
表摩擦力; 分别表示转子角位置、速度和加速度矢量;正定矩阵K∈R ,J∈R×n n×n和B∈R 分别表示关节灵活度、执行器惯性和自然阻尼项;
T
令x1=q=[x1,1,x1,2,...,x1,n] , x3=qm=[x3,1,x3,2,...,T
x3,n],
机械臂模型方程式(1)改写为状态空间表达式:其中,
其中,y=x1表示系统输出状态。
3.根据权利要求2所述误差约束下柔性关节机械臂预设时间事件触发控制方法,其特征在于,为了逼近f2、f4,建立径向基神经网络逼近未知非线性函数:其中, 是基函数向量,j>1代表节点数;此外,近似误差ε的上限为
理想权重向量为:
T
其中,W=[W1,...,Wj];
径向基函数神经网络的构造如下:其中,中心为 宽度为 ;
为了减少计算量,利用杨氏不等式进行放缩:*T 2
令θ=||W ||并且kθ为正常数。
4.根据权利要求1所述误差约束下柔性关节机械臂预设时间事件触发控制方法,其特征在于,步骤2中引入障碍李雅普诺夫函数,通过坐标变换将对系统状态的跟踪转换为对转换误差ψi的跟踪,具体步骤如下:其中,xi是系统状态;y=x1是系统输出状态;yr是指定的参考信号;z1是系统跟踪误差;
zi是虚拟跟踪误差;si是滤波误差; 是滤波输出信号;αi是虚拟控制信号;
再利用障碍李雅普诺夫函数Vb,i,转换为对转换误差ψi的跟踪,如下:‑XL,i(0)
5.根据权利要求4所述误差约束下柔性关节机械臂预设时间事件触发控制方法,其特征在于,结合障碍李雅普诺夫函数,坐标变换为:其中,
6.根据权利要求5所述误差约束下柔性关节机械臂预设时间事件触发控制方法,其特征在于,步骤2中构造的李雅普诺夫函数为:
7.根据权利要求6所述误差约束下柔性关节机械臂预设时间事件触发控制方法,其特征在于,步骤2中所述虚拟控制信号表达式为:构造的自适应律为:
8.根据权利要求1所述误差约束下柔性关节机械臂预设时间事件触发控制方法,其特征在于,步骤3中所述控制器为:其中, 并且l(t)是满足 的时变参数。
9.根据权利要求8所述误差约束下柔性关节机械臂预设时间事件触发控制方法,其特征在于,步骤3中所述事件触发策略是指:其中,v(t)代表连续控制信号,P(t)=v(t)‑u(t);0< <1,Z1>0,Z2>0并且 >0是设计参数。