1.一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、利用哈密尔顿原理，将柔性机械臂系统建模为分布参数系统；

步骤2、将输入饱和与死区问题转化为新的饱和问题，通过设计辅助系统来前向补偿控制输入和执行器输出之间的差值；

步骤3、设计参数自适应律，补偿匹配与非匹配干扰对分布参数系统的复合影响；

步骤4、利用李雅普诺夫直接法，结合障碍李雅普诺夫函数，提出自适应边界控制器，并进行系统稳定性证明；

在所述步骤1中，利用哈密尔顿原理建立分布参数系统，系统主控方程为：φHtt(s,t)＝‑EIhssss(s,t)+g(s,t) (1)边界条件为：

h(0,t)＝hs(0,t)＝hss(l,t)＝0 (6)其中，

l是臂杆

长度；φ表示臂杆单位长度质量；mp是臂杆末端有效负载质量；EI表示柔性机械臂的抗弯刚度；Ir是刚性轮毂转动惯量；H(s,t)＝h(s,t)+sΩ(t)表示柔性机械臂偏移量；

h(s,t)表示柔性机械臂在t时刻，在s处的振动幅度，即挠度， Ω(t)表示柔性机械臂的角位移；g(s,t)是系统受到的分布式干扰；Um(t)为在柔性机械臂末端执行器提供的控制力，Ur(t)为在柔性机械臂刚性轮毂处执行器提供的控制力矩；d1(t)表示位置环子系统的非匹配干扰，d2(t)表示位置环子系统的匹配干扰，d3(t)表示姿态环子系统的非匹配干扰，d4(t)表示姿态环子系统的匹配干扰；x1(t)表示H(s,t)，x2(t)表示Ht(s,t)，x3(t)表示Ω(t)，x4(t)表示在所述步骤2中，饱和函数δc(t)描述为：

其中，Sat(·)为饱和函数，已知常数 和 分别表示执行器输出的上限和下限饱和水平，并且 以及 ，c＝m,r，χm(t)表示末端执行器的控制输入，χr(t)表示刚性轮毂处执行器的控制输入；

死区函数表示为：

其中，Uc(t)为执行器提供的控制力或控制力矩，D(·)表示死区函数，已知常数 和分别表示死区范围的上限和下限，并且满足 和 ＜0；正常数ι1c和ι2c表示已知的斜率；

+

为了处理输入非线性问题，定义死区函数的右逆函数D(·)为：其中，uc(t)为设计的控制律；

结合式(7)、(8)、(9)，得到一个新的饱和函数为：因此，执行器的饱和与死区问题转换为了一种新的饱和问题；为了补偿新形式饱和下控制输入和执行器输出之间的差值，设计的辅助系统的形式描述为：其中，τ1(t)和τ2(t)分别是位置环与姿态环所设计辅助系统的状态量， 和 为控制输入和执行器输出之间差值Δum(t)和Δur(t)的上界，其中Δum(t)＝Um(t)‑um(t)，Δur(t)＝Ur(t)‑ur(t)，um(t)和ur(t)分别为柔性机械臂末端执行器和刚性轮毂处执行器所设计的控制律；∈3为正常数； λ1、λ4和λ6是待定的正常数；正常数γ、 分别为柔性机械臂末端挠度的斜率和角位移跟踪误差被限制的范围的上界，即|hs(l,t)|＜γ， e(t)为角位移跟踪误差；sign(·)表示符号函数；τ4(t)为构造的辅助变量；

在所述步骤3中，参数自适应律的形式描述为：

其中，D1(t)、D2(t)为定义的复合干扰，且存在正常数 和 满足以及 和 分别是未知常数 和

的估计值，定义估计误差 和

τ3(t)＝τ1(t)+x1(t)+x2(t)‑hsss(l,t)与τ4(t)＝τ2(t)+e(t)+x4(t)为构造的辅助变量；∈j为正常数， μj是待定的正常数，j＝1,2,3。

2.根据权利要求1所述的一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法，其特征在于，在所述步骤4中，自适应边界控制器的形式为：障碍李雅普诺夫函数的形式为：

其中，W1(t)为能量项，W2(t)为交叉项，W3(t)和W4(t)为辅助项；λk是待定的正常数，k＝

1,2,3,4,5,6。

3.根据权利要求2所述的一种柔性机械臂系统的自适应边界抗扰减振控制方法，其特征在于，通过采用提出的自适应边界控制器，柔性机械臂能够稳定跟踪设定角位移信号，过程中臂杆末端挠度的斜率和角位移跟踪误差被约束在设定范围之内，臂杆挠度h(s,t)和角位移跟踪误差e(t)收敛到如下范围：其中，

其中， 和 是正常数，且满足

νn为正常数，n＝1,3,4,……,14。