Fuzzy Approximation-Based Finite-Time Control for a Robot With Actuator Saturation Under Time-Varying Constraints of Work Space

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作者
Linghuan Kong,Wei He,Wenjing Yang,Qing Li,Okyay Kaynak
出处
期刊:IEEE transactions on cybernetics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:51 (10): 4873-4884 被引量:91
标识
DOI:10.1109/tcyb.2020.2998837
摘要

A finite-time control method is presented for $n$ -link robots with actuator saturation under time-varying constraints of work space. Barrier Lyapunov functions (BLFs) are designed for ensuring that the robot remains under time-varying constraints of the work space. In order to deal with asymmetric saturation nonlinearity, we transform asymmetric saturation into a symmetric one by using a hyperbolic tangent function, which is introduced to avoid the discontinuous problem existing in the auxiliary system-based saturation method. Combining fuzzy-logic systems (FLSs) with the backstepping technique, a finite-time control policy is designed for ensuring the stability of the closed-loop system. With the use of the Lyapunov stability theory, all the error signals are proved to be semiglobal finite-time stable (SGFS). Finally, the experiment is carried out to verify the effectiveness of the finite-time method.
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