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龙图腾网获悉淮阴工学院申请的专利一种基于预定时间稳定和高阶滑模算法的柔性机械臂控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117283562B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311455695.8，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于预定时间稳定和高阶滑模算法的柔性机械臂控制方法是由王俊豪;刘伟;唐威;费诗淇;钱宗敏;赵建航;刘滢;刘根水;赵环宇;杜董生;王业琴;张丽娟;花顺;张广运设计研发完成，并于2023-11-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于预定时间稳定和高阶滑模算法的柔性机械臂控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于预定时间稳定的柔性机械臂控制方法，在满足预定时间指标和高精度控制的要求下，用于具有输出约束的柔性机械臂控制；首先基于柔性机械臂的动力学行为将标准的滑模积分链系统推广至带有非匹配项新高阶滑模动态系统，建立电机和关节的动力学模型；采用满足输出约束条件的BarrierLyapunov函数；在非匹配项的增益函数上界未知的情况下，通过时变放缩函数对原始系统进行转换，构造用于设计预定时间控制器的辅助系统，提出基于高阶滑模算法的预定时间控制器，本控制方法不需试错调参，在降低系统能耗和机械损耗前提下，进一步增强系统的可预测性，提高系统的运动精度和稳定性。

本发明授权一种基于预定时间稳定和高阶滑模算法的柔性机械臂控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于预定时间稳定和高阶滑模算法的柔性机械臂控制方法，其特征在于，用于具有输出约束的柔性机械臂的控制，包括以下步骤： 步骤1：依据具有输出约束和非匹配项的高阶滑模动力学方程建立基于柔性机械臂的动力学行为建立电机和关节的动力学模型； 步骤2：采用满足输出约束条件的BarrierLyapunov函数，在非匹配项的增益函数上界未知的情况下，通过时变放缩函数对原始系统进行转换，构造用于设计预定时间控制器的辅助系统； 构建的时变放缩函数的形式如下所示： ； 其中，T是给定的任意指定时间，显然，函数具有如下两个状态： ； 对时变放缩函数进行了改进，定义 ； 其中，m为正整数，除了和性质外，显然，且当时，有如下性质 ； 其中，指对时间t的导数；是的简写；为了设计预定时间HOSM控制器，考虑如下时变坐标变换： ； 注意到是一个单调递增函数，且当时将趋于无穷大，通过时变坐标逆变换： ； 其中，，；当时，会单调递减到0；因此，若有界，当时有； 使用坐标变换重写系统模型： ； 其中，和为未知平滑函数；是控制输入；、、为的简写，为非匹配项； 步骤3：利用类backstepping递推方法设计虚拟控制变量、实际控制输入； 步骤4：将步骤3中的虚拟控制变量、实际控制输入代入BarrierLyapunov函数的导数，验证控制律是否能够使BarrierLyapunov函数的导数形式满足，继续步骤4，若不能使闭环系统变量最终一致有界，则回到步骤3重新设计虚拟控制变量、实际控制输入；其中，用于描述系统，为连续正定的标量函数；表示系统随时间的变化率，为连续负定；为负反馈增益，为正常数；为系统的非线性响应；为外部激励，表示为对系统的影响； 步骤5：针对闭环系统进行Lyapunov第二法和预定时间稳定性分析，证明输出约束条件没有被违反，预定时间控制参数保持一致有界，确保控制性能指标满足预定时间控制要求。

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