基于FSMC-PID六轴协作机械臂关节控制方法

摘要

为提高六轴协作机械臂控制精度，提出基于模糊滑模控制（FSMC）与比例-积分-微分控制（PID）复合控制策略的设计方法。优化滑模控制（SMC）指数趋近律，使动作更加平滑；引入模糊规则，自适应调整趋近律增益，提高控制稳定性，增加收敛到滑模面的速度；通过结合模糊滑模控制的强鲁棒性和PID控制的稳态精度，构建混合控制器以应对机械臂动力学模型不确定性及外部扰动。MATLAB仿真结果表明，相较于传统PID控制与滑模控制，FSMC-PID控制器在轨迹跟踪中跟踪误差显著降低，显著提高机械臂抗干扰能力。研究为高精度协作机械臂控制提供有效解决方案。

关键词

六轴协作机械臂 / 强鲁棒性 / 动力学模型 / 稳态精度 / FSMC-PID

基金资助

安徽省高校与合肥综合性国家科学中心协同创新项目（GXXT-2022-050）