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Backstepping based adaptive finite-time tracking control of manipulator systems with uncertain parameters and unknown backlash
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资源说明：Backstepping based adaptive finite-time tracking control of manipulator systems with uncertain parameters and unknown backlash
这篇研究论文探讨了针对具有不确定参数和未知回隙的操纵器系统的基于反步的自适应有限时间跟踪控制方法。在机器人技术中，由于其结构简单和实施方便，机器人已逐渐被应用于工业和生活的各个领域。然而，对于机器人系统来说，跟踪控制问题是一个研究的重点，因为这需要控制性能具有极高的精度和稳定性。
传统的反步设计虽然在控制理论中有广泛的应用，但其计算复杂性是需要解决的问题。为了解决这一问题，论文提出了有限时间命令滤波反步控制策略。该策略包括设计有限时间命令滤波器、虚拟控制信号、自适应更新法则以及误差补偿机制。这些设计能够处理不确定性参数和未知回隙的存在，同时确保关节位置跟踪误差在有限时间内收敛到一个足够小的区域，包括原点。
回隙是非线性的机械效应，常见于许多机械设备，它会导致运动不连续和控制精度下降。在不确定性参数存在的情况下，如何精确控制并消除这种效应是一个挑战。论文提出的自适应更新法则允许控制器动态调整其参数，以适应系统中的不确定性。
为了验证所提出控制策略的有效性，论文中应用了两连杆机器人和PUMA 560操纵器的动态模型进行仿真。这些仿真结果证实了该控制策略能够在有限时间内实现高精度的跟踪控制，即使在存在不确定参数和回隙的情况下。
这篇论文对机器人操纵器的控制理论作出了重要贡献，为解决实际工程中的复杂控制问题提供了新的思路。通过引入有限时间控制和自适应机制，研究人员可以设计出更鲁棒、适应性强的控制器，以应对实际系统中的不确定性和非线性问题。这对于提升机器人的性能，特别是在精密制造、自动化和服务业等领域的应用具有重要意义。
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