随着科学技术的发展制造业工艺水平不断进步旧的技术方案设计的工业机器人的品质性能越来越难以满足现代工业制造的需求。机器人手臂有很强的非线性特性,对于简单的运动控制算法已难以满足进一步提高性能的要求。设计一种能很好的应对机器人手臂这类很强不确定性的非线性系统的轨迹跟踪的控制方案是非常必要的。本文从数学建模分析机器人手臂特性和模型特点,然后分析了多种控制方案的后提出鲁棒控制方法最具有针对性,尤其是在参数模型不确定和存在外部干扰的条件下。本文引入变增益线性变参数的鲁棒H∞控制方法设计了机器人手臂轨迹跟踪控制器。采用拉格朗日法建立机器人手臂的动力学数学模型;并将微分方程转化成关于轨迹跟踪误差的动态方程。利用变增益线性变参数凸分解技术,设计了增益调度函数。最后通过处理将这一动态模型转化为具有凸多面体构造的线性变参数模型,从而把动态时变的模型化为定常的H∞模型来求解;根据鲁棒控制理论和线性矩阵不等式理论以及LPV技术,在凸多面体的各个顶点分别设计求解静态反馈控制器,然后利用各个静态顶点控制器综合得到线性变参数控制器。最后的仿真结果表明了对于机器人手臂在考虑外部扰动输入的情况下能够实现很好的跟踪性能。说明了综合鲁棒控制理论和线性矩阵不等式理论以及LPV技术而设计控制方案对于机器人手臂轨迹跟踪控制是可行的,这种方法能够很好的应对机器人的非线性和不确定性特质。