模糊补偿滑模控制器

负载突变不抖振

面向欠驱动空间柔性机械臂的模糊规则补偿控制策略，实时辨识负载与扰动，提高轨迹跟踪精度。

Shang, Dongyang · Haozhe, Wang · Yin, Meng · 李小彭

Engineering Applications of Artificial Intelligence 2026

技术优势

实时补偿负载变化

采用改进的模糊补偿滑模控制策略，利用模糊规则的万能逼近特性估计并补偿动态不确定性，从而有效抑制负载质量变化引起的角度波动。

简化建模实时实现

通过选择性消去非线性项引入简化建模方法，降低了控制律的在线计算负担，便于在空间机械臂控制器上实时实现。

稳定性有理论保证

控制律基于Lyapunov稳定性理论严格设计，从理论上确保了闭环系统的稳定性，而非仅依赖仿真或实验验证。

应用场景

• 空间在轨服务：空间在轨服务中捕获非合作目标时，本控制器能在负载变化下保持稳定跟踪，提升操作可靠性。
• 人机协同机械臂：在与人协同作业时，控制器通过实时补偿动态不确定性，降低机械臂运动波动，增强人机协作安全性。
• 柔性机械臂控制：针对柔性机械臂的欠驱动特性与振动，控制器结合模糊辨识与滑模控制，改善轨迹跟踪性能。
• 空间载荷捕获：在空间载荷捕获过程中，控制器实时辨识并补偿负载扰动，保证捕获动作的轨迹精度与稳定性。