数据驱动的机械臂固定时间复合自适应控制*

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2026.04.006

现代制造工程 ›› 2026, Vol. 547 ›› Issue (4): 45-51.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2026.04.006

数据驱动的机械臂固定时间复合自适应控制^*

刘芳伟¹, 王康康^2,3, 罗莉晗⁴

1 商丘职业技术学院轻工业学院,商丘 476005;
2 郑州大学机械与动力工程学院,郑州 450001;
3 郑州信息科技职业学院机电工程与智能制造学院,郑州 455000;
4 河南工业大学,郑州 450001

收稿日期:2025-06-16 发布日期:2026-05-07
作者简介:刘芳伟,硕士,讲师,主要研究方向为机器人与自动化控制技术。E-mail:liufw1989@163.com
基金资助:
^*河南省科技攻关项目(242102110333);河南开放大学创新人才支持计划项目(HJGC-2024-011)

Data-driven fixed-time composite adaptive control of manipulator

LIU Fangwei¹, WANG Kangkang^2,3, LUO Lihan⁴

1 Institute of Light Industry,Shangqiu Polytechnic,Shangqiu 476005,China;
2 School of Mechanical and Power Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China;
3 Institute of Mechanical and Electrical Engineering and Intelligent Manufacturing,Zhengzhou Vocational University of Information and Technology,Zhengzhou 455000,China;
4 Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China

Received:2025-06-16 Published:2026-05-07

摘要/Abstract

摘要： 针对具有不确定参数机械臂的控制问题,提出了一种数据驱动固定时间复合自适应控制方法,能够在松弛激励条件下实现参数估计误差的有限时间收敛,以及闭环系统的固定时间稳定性。基于回归滤波方法,构造出了系统未知参数的等效表达。为了放宽参数收敛需要的持续性激励条件,提出了一种新颖的有限时间复合参数估计律设计方法。将所提参数估计律与固定时间控制律相结合,并通过Lyapunov稳定性理论,验证了所提方法的有效性。通过数值仿真,验证了所提方法能够在松弛激励条件下实现对未知参数的估计,且具备良好的收敛精度、收敛速度与鲁棒性。

关键词: 机械臂, 复合自适应, 参数估计, 自适应控制, 数据驱动, 固定时间

Abstract: The control problem of manipulator with uncertain parameters was addressed by developing a data-driven fixed-time composite adaptive control method. The proposed method achieved finite-time convergence of parameter estimation errors under relaxed excitation conditions while ensuring fixed-time stability of closed-loop systems. A regression filtering technique was firstly used to construct equivalent representations of unknown parameters. To relax Persistent Excitation (PE),a novel finite-time composite parameter estimation law was designed. The integration of the proposed parameter estimation law with fixed-time control laws was validated through Lyapunov stability analysis. Numerical simulations confirmed the method′s capability to estimate unknown parameters under relaxed excitation conditions,demonstrating high convergence accuracy,rapid convergence speed,and robust performance.

Key words: manipulator, compound adaptive, parameter estimation, adaptive control, data-driven, fixed-time

中图分类号:

TP273

刘芳伟, 王康康, 罗莉晗. 数据驱动的机械臂固定时间复合自适应控制^*[J]. 现代制造工程, 2026, 547(4): 45-51.

LIU Fangwei, WANG Kangkang, LUO Lihan. Data-driven fixed-time composite adaptive control of manipulator[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2026, 547(4): 45-51.

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数据驱动的机械臂固定时间复合自适应控制^*

Data-driven fixed-time composite adaptive control of manipulator

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