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基于T-S模糊补偿的六轴机械臂的滑模鲁棒控制
基于T-S模糊补偿的六轴机械臂的滑模鲁棒控制
摘要：滑模控制是一种有效的非线性控制方法，可以提供系统的鲁棒性和跟踪性能。然而，六轴机械臂系统受到多种不确定性的影响，如摩擦、电机动力学等，导致滑模控制器的性能下降。本文提出了一种基于T-S模糊补偿的滑模鲁棒控制方法，以提高六轴机械臂系统的鲁棒性和跟踪性能。
关键词：滑模控制，六轴机械臂，T-S模糊补偿，鲁棒性，跟踪性能
1.引言
六轴机械臂是一种广泛应用于工业自动化领域的关键设备。在进行精确控制的过程中，六轴机械臂系统常常受到多种不确定性的干扰，如摩擦、电机动力学等。这些不确定性会导致系统的跟踪性能下降，甚至引起系统的不稳定。为了改善六轴机械臂的控制性能，滑模控制被广泛应用于这个领域。
2.滑模控制原理
滑模控制是一种基于变结构控制的非线性控制方法，其核心思想是引入一个滑模面，通过使系统状态在这个滑模面上滑动来实现控制目标。滑模控制具有强鲁棒性和快速响应的特点，对于六轴机械臂系统的鲁棒控制具有很大的潜力。
3.六轴机械臂的T-S模糊建模
T-S模糊建模是一种常用的非线性系统建模方法，可以将复杂的非线性动力学系统转化为一系列的局部线性子模型。通过将六轴机械臂系统分解为多个子系统，并利用模糊逻辑对每个子系统进行建模，可以有效地描述系统的非线性特性。
4.T-S模糊补偿器的设计
为了提高滑模控制器在六轴机械臂系统中的性能，引入T-S模糊补偿器来补偿系统的不确定性干扰。通过对系统的T-S模糊建模结果进行分析，确定每个子系统的控制输入和输出，设计出相应的T-S模糊补偿器。
5.滑模鲁棒控制器的设计
在滑模控制器设计过程中，需要确定滑模面的参数和控制律的设计。通过T-S模糊补偿器对系统的不确定性进行补偿，改善了滑模控制器的鲁棒性和跟踪性能。
6.仿真实验结果分析
通过对六轴机械臂系统进行仿真实验，验证了基于T-S模糊补偿的滑模鲁棒控制方法的有效性。实验结果表明，该方法能够提高系统的控制性能，具有更好的鲁棒性和跟踪性能。
7.结论
本文提出了一种基于T-S模糊补偿的滑模鲁棒控制方法，用于改善六轴机械臂系统的控制性能。通过实验验证，该方法能够有效提高系统的鲁棒性和跟踪性能，具有很大的应用潜力。
参考文献：
[1]朱明坤.机械臂的滑模控制和实验研究[D].宁波大学,2019.
[2]张飞,李雷.六轴机械臂的控制研究[J].机电工程师,2016,37(9):142-144.