摘要：为实现挖掘机回转和工作装置的轨迹跟踪控制,建立挖掘机回转和工作装置的4自由度运动学和拉格朗日动力学方程。挖掘机工作装置具有明显的非线性和不确定性特征,并存在外部干扰,所以将滑模变结构理论用于其控制系统。针对滑模控制的抖振可能激活高频动态和破坏控制器部件的缺点,设计自适应模糊滑模控制器。控制规则包括3部分：等效控制、调整控制和切换控制。利用自适应模糊系统输出动态调节切换增益以逼近系统不确定性的上界,将滑模控制的切换项转化为连续的模糊输出,削弱了滑模控制的抖振现象,并且有较强的自适应跟踪能力。针对一个完整的挖掘卸料过程,将所设计的控制器用于仿真试验,给出自适应模糊滑模控制的跟踪性能及控制输入的效果。

关键词：挖掘机 动力学 运动学 自适应模糊滑模控制 

单位：沈阳化工大学机械工程学院 沈阳110142 沈阳机床（集团）有限责任公司高档数控机床国家重点实验室 沈阳110142