[发明专利]一种复杂遥操作技术的神经自适应固定时间控制方法

权利要求书

1.一种复杂遥操作技术的神经自适应非奇异固定时间控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S101：对遥操作系统的主从机器人进行运动学和动力学建模，并设定跟踪误差；其中，在所建立的模型中加入了主机器人的操作员对主机器人的影响力以及环境因素对从机器人的影响力；

S102：建立主机器人的操作员对整个遥操作系统影响的控制策略及主从机器人之间的复杂信息通讯，通讯中包含了常时滞、时变时滞以及随机时滞影响；

S103：设计神经自适应非奇异固定时间控制方法，并结合所述运动学和动力学模型，实现遥操作系统中主从机器人的固定时间双边轨迹跟踪控制；

其中，在步骤S103中，神经自适应固定时间控制器包含固定时间非奇异滑模面、神经自适应率以及非奇异任务空间控制器；具体包括：

S301：基于非奇异固定时间滑模控制算法构造非奇异固定时间滑模面，具体表达式如公式(7)所示：

上式中，i∈{m，s}分别代表主机器人和从机器人；l₁，χ₁，l₂，χ₂是预设的正奇数，并且这四个参数符合条件：l₁＞χ₁，l₂＜χ₂＜2l₂；α₁＝diag[α₁₁，…，α_1n]和β₁＝diag[β₁₁，…，β_1n]是正定的矩阵；

S302：基于RBF神经网络构建神经自适应率，具体如下：

RBF神经网络表达如公式(8)所示：

上式中，W_i∈R^n×b代表n个神经元的权重矩阵；代表转置下的神经网络自适应率；是输入数据向量；是RBF神经网络逼近误差；c_j∈R^c是第j个神经元的中心；σ_j表示第j个神经元的宽度；n与系统中的机器人维度n一致；

将自适应控制方法和RBF神经网络进行结合，构造神经网络自适应率，如公式(9)所示：

上式中，Λ_i和λ_i是自己预先设计的正数；s_i是固定时间滑模面；

S303：构造非奇异任务空间控制器的表达式如公式(10)所示：

τ_i＝τ_0i+τ_ei (10)

上式中，

其中，η_i是预设的控制增益，且其中