中文摘要：

本项目针对一类欠驱动机械系统，提出了一种基于全局稳定性的混杂控制方法。首先以欠驱动两杆机器人Acrobot和Pendubot为研究对象，通过分析它们的结构和控制特点，建立了一种既适合Acrobot又适合Pendubot的动力学模型；然后针对这类两杆欠驱动机械系统，提出了一种全局控制策略。具体地，通过分析欠驱动机器人运动控制中存在的奇异现象，提出了一种基于弱控制李雅普诺夫函数的摇起控制策略，它确保该弱控制李雅普诺夫函数的导数为半负定；同时，把基于状态变量的非线性函数和基于能量的非线性函数分别作为控制律中的两个设计参数，以实现快速摇起控制。基于非光滑Lyapunov函数进行了系统的全局稳定性分析，从保证系统在整个运动空间的全局稳定性出发，设计了非光滑反馈混杂控制律；同时，进行了控制实现与性能分析研究，探讨了实际控制应用问题。最终，我们系统地建立了一种基于全局稳定性的欠驱动机械系统混杂控制方法。研究结果为欠驱动机械系统控制提供了一种有效的和可行的新方法，具有重要的科学意义。