摘要
本发明公开了一种二自由度刚性机械臂的有限时间预设性能容错控制方法,主要解决常规轨迹跟踪控制方案对于系统外部环境中的未知扰动无法预估,无法减少扰动影响系统稳定的问题。该方法包括构建执行器部分失效与完全失效的动力学模型、设计有限时间预设性能函数约束跟踪误差、基于反推法构造虚拟控制器和实际控制器、引入自适应扰动观测器补偿未知外部扰动,并通过李雅普诺夫函数证明系统稳定性。本申请能够实现机械臂在执行器故障情况下的高精度轨迹跟踪,确保跟踪误差在设定时间内收敛至稳态区域,同时减少对外部扰动和系统参数先验知识的依赖。