1.一种保证瞬态性能的机械臂伺服系统死区补偿控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：步骤1，建立机械臂伺服系统的动态模型，初始化系统状态、采样时间以及控制参数，过程如下：

1.1机械臂伺服系统的动态模型表达形式为其中，q和θ分别为机械臂连杆和电机的角度；I为连杆的惯量；J是电机的惯量；K为弹簧刚度系数；M和L分别是连杆的质量和长度；u是控制信号；v(u)为死区，表示为：其中gl(u)，gr(u)为未知非线性函数；bl和br为死区未知宽度参数，满足bl＜0,br＞0；定义x1＝q， x3＝θ， 式(1)改写为其中，y为系统输出轨迹；

1.2定义变量z1＝x1，z2＝x2，则式(3)改写成

其中，

步骤2，根据微分中值定理，将系统中的非线性输入死区线性近似为一个简单的时变系统，推导出带有未知死区的机械臂伺服系统模型，包括如下过程；

2.1对非线性未知死区进行线性处理其中|ω(u)|≤ωN，ωN是未知的正数满足ωN＝(g′r+g′l)max{br,bl}和

2.2根据微分中值定理，则其中

其中

则

2.3由式(6)和式(9)，将式(4)改写为以下等效形式：其中，

步骤3，用神经网络逼近不确定性，过程如下：定义连续函数为：

h(X)＝W*Tφ(X)+ε     (11)其中W*T∈Rn1×n2是理想的权重矩阵，φ(X)∈Rn1×n2是理想的神经网络的函数，ε是神经网络的估计误差，满足|ε|≤εN，φ(X)函数形式为：其中，a,b,c,d为合适的常数；

步骤4，计算系统瞬态控制性能函数以及误差转换，过程如下：

4.1系统瞬态控制中，控制器输入信号为：d d

其中，e(t)＝y-y ，y是理想的跟踪轨迹，e(t)为跟踪误差，ψ(t)是缩放因子，Fφ(t)是误差变量的边界，||e(t)||是欧几里德范数，为了保证e(t)演变在边界内，时变增益ρ(.)为：

4.2设计误差变量的边界为：其中， 是一个连续的正函数， 对t≥0，都有 则Fφ(t)＝δ0 exp(-a0t)+δ∞         (16)其中δ0≥δ∞＞0， 且|e(0)|＜Fφ(0)；

4.3定义瞬态控制误差变量为：步骤5，计算反演法中系统瞬态性能控制虚拟变量，动态滑模面及微分，过程如下：

5.1定义瞬态控制虚拟变量及其微分：定义误差变量：

e(t)＝y-yd        (18)其中，yd是该系统的理想运动轨迹，y是实际系统输出；

则，对式(15)求导得：其中，φF＝1/(Fφ-||e||)2；

5.2定义李亚普诺夫函数:对V1求导得：

5.3设计虚拟控制量

其中，k1为常数，且k1＞0；

5.4定义一个新的变量α1，让虚拟控制量 通过时间常数为τ1的一阶滤波器：

5.5定义滤波误差 则

5.6用神经网络来估计其中

步骤6，针对式(4)，设计虚拟控制量；

6.1定义误差变量

si＝zi-αi-1,i＝2,3          (26)式(15)的一阶微分为：

6.2设计虚拟控制量

其中，k2为常数且k2＞0， 是ε的估计值， 是W1的估计值；

6.3设计虚拟控制量

其中，k3为常数且k3＞0， 是ε的估计值， 是W2的估计值；

6.4定义一个新的变量αi，让虚拟控制量 通过时间常数为τi的一阶滤波器：

6.5定义 则

6.6用神经网络来估计其中， 为理想权重Wi的估计值， 中；

步骤7，设计控制器输入，过程如下：

7.1定义误差变量

s4＝z4-α3       (34)计算式(20)的一阶微分为：

7.2设计控制器输入u：其中， 为理想权重W3的估计值，k5≥1/n, 是ε3的估计值；

7.3设计自适应率：

其中，Kj是自适应矩阵，vμ＞0；

步骤8，设计李雅普诺夫函数，过程如下：其中， W*是理想值；

对式(26)进行求导得：如果 则判定系统是稳定的。