摘要
为提升无人挖掘机的跟踪精度与适应性，本文提出了一种力-位置异构双环嵌套协同控制策略。外环采用导纳控制方法，建立接触力与位置校正指令之间的动态映射关系，将剧烈的力变化转化为平稳的位置补偿。内环则利用RBF神经网络实现PID参数的在线自适应调整，从而消除外环带来的残余跟踪误差。此外，还通过李雅普诺夫方法证明了该异构双环嵌套闭环系统的渐近稳定性。仿真结果表明，在位置控制方面，三个关节的均方根误差和平均绝对误差均控制在1°以内，稳态跟踪误差在±2°范围内；与传统PID控制器及RBF-PID控制器相比，其跟踪精度有所提升。在力控制方面，该策略实现了对挖掘接触力的精准调节，进而提升了无人挖掘机轨迹跟踪的精确度与稳定性。
