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申请/专利权人：北京长木谷医疗科技股份有限公司;张逸凌

摘要：本申请提供了一种机械臂量化滑模控制方法、装置及电子设备，所述方法包括：基于机械臂动力学的连杆特性，建立机械臂的动力学方程；在所述动力学方程中加入模型参数摄动与未知有界扰动；构建PD型滑动模态面；确定滑模切换函数的量化误差；基于高阶滑动模态理论确定系统控制律；基于所述系统控制律，确定使得系统状态有限时间收敛的参数条件及收敛域；根据所述系统控制律、参数条件及收敛域对机械臂进行控制，执行既定任务目标。本申请中，通过在动力学方程中加入模型参数摄动与未知有界扰动，并通过构建滑动模态面及系统控制律进行抵消的方式，从而在控制系统中消除模型参数摄动与未知有界扰动，进而避免其引发系统抖振及抖振产生的不良后果。

主权项：1.一种机械臂量化滑模控制方法，其特征在于，包括：基于机械臂动力学的连杆特性，建立机械臂的动力学方程；在所述动力学方程中加入模型参数摄动与未知有界扰动；构建PD型滑动模态面；确定滑模切换函数的量化误差，滑模切换函数为滑动模态面的函数表示形式；基于高阶滑动模态理论确定系统控制律，该系统控制律可使得滑模状态在有限时间收敛；基于所述系统控制律，确定使得系统状态有限时间收敛的参数条件及收敛域；根据所述系统控制律、参数条件及收敛域对机械臂进行控制，执行既定任务目标；所述机械臂的动力学方程为： 其中，Mq为n×n维正定惯性矩阵，为n×n维离心力与科式力矩阵，Gq为n×1维重力项向量，控制输入τ为n×1关节力矩向量，n为机械臂关节数量，q为实际轨迹，为q在时间上的导数，为在时间上的导数；加入模型参数摄动与未知有界扰动后的机械臂的动力学方程为： 0＜δt＜η其中，dt为n×1向量，为惯性参数摄动、未知工作环境扰动的总和，为导数，t为时间，δt是与时间相关的有界函数，η为已知界限，sign*为符号函数；构建的PD型滑动模态面为： e＝qr-q其中，s为滑动模态超平面，e为误差，为e关于时间的导数，qr为期望轨迹，为n×1维向量，q为实际轨迹；所述量化误差为：qs-s＝eqs 其中，eqs为量化误差，μ为量化参数，qs为量化后的滑模切换函数，round为就近取整运算；所述系统控制律为： 其中，sign*为符号函数，Φ为中间参数，τ为控制输入，k1、k2为控制律参数，为n×n维离心力与科式力矩阵，Gq为n×1维重力项向量，为qr的导数，qs为量化后的滑模切换函数；所述控制律参数的限制条件为： 其中，k1、k2为控制律参数，η为已知界限；所述收敛域为： 其中，k1、k2为控制律参数，η为已知界限，P为参数矩阵，Qη为包含参数η的矩阵，ω为常数，λmax*为最大特征根，λmin*为最小特征根，p11、p12为矩阵P中的元素，Ωμ为包含量化器参数μ的常数。

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