混联机构结合串、并联机构优势,具有刚度高、承载能力强及动态特性好等优点,因其广泛的潜在应用优势,已引起机构学及控制领域研究者高度关注。从控制角度,混联机构是具有刚性闭环约束的多电机驱动强耦合非线性被控对象,理论上,基于动力学模型控制能考虑非线性动力学特性对控制性能的影响,且其非线性动力学因素能被控制器补偿。但混联机构动力学模型难以精确建立,未建模动态、各构件参数测量误差、时变参数摄动等造成的建模误差不确定性不可避免,且存在机构关节摩擦力等远离原点的线性增长不确定性影响,以及外界环境干扰作用的不确定性影响等,成分复杂且难以精确测量,直接影响其动力学控制性能。因此,本文着重针对混联机构系统的不确定性问题研究其动力学控制方法。滑模控制是处理动力学控制系统不确定性较为有效的鲁棒控制方法之一。相比一阶滑模控制,超螺旋二阶滑模控制律中的不连续项隐藏在一阶导数中,其控制律连续,因此能很好抑制滑模控制抖振;相比高阶滑模控制,超螺旋二阶滑模控制应用于多支路混联机构动力学控制时更易于设计与实现;与螺旋算法及次优算法等二阶滑模控制相比,超螺旋二阶滑模控制不需要滑动变量的导数信息。但现有超螺旋二阶滑模控制方法应用于混联机构动力学控制时,只能解决满足匹配条件的不确定性问题,且由于其分数幂非线性特性,只对靠近原点的匹配不确定性具有较强鲁棒性。为此,本文针对混联机构超螺旋二阶滑模动力学控制,着重研究解决作用于控制通道的远离原点线性增长匹配不确定性问题、非控制通道外界环境干扰作用的非匹配不确定性问题,并在此基础上,进一步研究适应不同负载期望运动要求变化的智能化问题,以使不确定混联机构系统同时具有对其匹配不确定性、非匹配不确定性及不同负载期望运动要求变化的高鲁棒性能。本文主要研究工作如下:（1）提出一种不确定混联机构快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制方法。为解决作用于控制通道的远离原点线性增长匹配不确定性问题,如本文混联机构样机系统关节摩擦力,针对不确定混联机构动力学控制系统,通过将快速整数幂线性校正项引入超螺旋二阶滑模动力学控制算法,提出不确定混联机构快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制方法,以提高混联机构系统对控制通道远离原点线性增长匹配不确定性的鲁棒性,并提高系统收敛速度。采用Lyapunov稳定性定理理论证明所提控制方法的稳定性,并与超螺旋滑模动力学控制方法进行仿真对比,表明所提出控制方法对具有关节摩擦作用混联机构在跟踪精度和收敛速度方面的优越性。（2）提出一种不确定混联机构强鲁棒快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制方法。为进一步解决非控制通道外界环境干扰作用的非匹配不确定性问题,如本文混联机构样机系统所受液体阻力,通过设立带非匹配不确定性信息的非测量辅助状态变量,将含非匹配不确定性的混联机构动力学方程重构为仅含匹配不确定性的状态方程;设计无需不确定性变化率为零条件、具有连续时变带宽增益扩张状态观测器,以减小观测误差初始峰值,高精度观测并补偿混联机构系统存在的匹配及非匹配不确定项;设计含非匹配不确定性信息的快速整数幂超螺旋二阶滑模控制算法,以抑制不确定项中超出观测器带宽的残余误差项,从而通过时变带宽增益扩张状态观测器与快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制的结合,进一步增强混联机构系统对非控制通道外界环境干扰作用不确定性的鲁棒性。采用Lyapunov稳定性定理理论证明所提控制方法的稳定性,并与未结合扩张状态观测器快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制方法、结合固定增益扩张状态观测器快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制方法进行仿真对比,表明所提出控制方法在同时存在匹配和非匹配不确定性时具有更好鲁棒性。（3）提出一种不确定混联机构智能高鲁棒快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制方法。为进一步解决适应不同负载期望运动要求变化的智能化问题,如本文混联机构样机系统负载车型变化,通过结合进化算法的减法聚类方法自动建立模糊控制规则库,以解决多变量非线性混联机构系统采用模糊控制需建立大量规则问题;针对该模糊控制规则库构建T-S模糊神经网络以实现不确定混联机构强鲁棒快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制规则参数和控制参数的自学习和自调整,提出不确定混联机构智能高鲁棒快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制方法,从而使混联机构系统同时具有对其匹配不确定性、非匹配不确定性及不同负载期望运动要求变化的高鲁棒性能。采用Lyapunov稳定性定理理论证明所提控制方法的稳定性,并与强鲁棒快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制方法进行仿真对比,表明所提出控制方法不仅对匹配不确定性、非匹配不确定性具有鲁棒性,而且能智能适应不同负载的期望运动要求变化。（4）基于汽车涂装输送用混联机构样机系统的轨迹跟踪控制实验研究。基于汽车涂装输送用混联机构样机系统实验平台,对所提出三种控制方法进行对比实验。实验结果表明,当混联机构系统同时存在匹配不确定性、非匹配不确定性及不同负载期望运动要求变化时,所提出不确定混联机构智能高鲁棒快速整数幂超螺旋二阶滑模动力学控制方法具有最优鲁棒性能。