<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Archiving and Interchange DTD v2.3 20070202//EN" "archivearticle.dtd">
<article xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="methods-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Neurorobot.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Neurorobotics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Neurorobot.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">1662-5218</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fnbot.2022.877069</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Neuroscience</subject>
<subj-group>
<subject>Methods</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Control of Time Delay Force Feedback Teleoperation System With Finite Time Convergence</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Wang</surname> <given-names>Jingwen</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1672254/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Tian</surname> <given-names>Jiawei</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1606544/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Zhang</surname> <given-names>Xia</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Yang</surname> <given-names>Bo</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1392580/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Liu</surname> <given-names>Shan</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c002"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Yin</surname> <given-names>Lirong</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1453125/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Zheng</surname> <given-names>Wenfeng</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1208985/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>School of Automation, University of Electronic Science and Technology of China</institution>, <addr-line>Chengdu</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Department of Geography and Anthropology, Louisiana State University</institution>, <addr-line>Baton Rouge, LA</addr-line>, <country>United States</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Hang Su, Fondazione Politecnico di Milano, Italy</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Jing Luo, Wuhan Institute of Technology, China; Kai Sun, Qilu University of Technology, China; Dan Wang, The Ohio State University, United States</p></fn>
<corresp id="c001">&#x0002A;Correspondence: Bo Yang <email>boyang&#x00040;uestc.edu.cn</email></corresp>
<corresp id="c002">Shan Liu <email>shanliu&#x00040;uestc.edu.cn</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>06</day>
<month>05</month>
<year>2022</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2022</year>
</pub-date>
<volume>16</volume>
<elocation-id>877069</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>16</day>
<month>02</month>
<year>2022</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>28</day>
<month>03</month>
<year>2022</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2022 Wang, Tian, Zhang, Yang, Liu, Yin and Zheng.</copyright-statement>
<copyright-year>2022</copyright-year>
<copyright-holder>Wang, Tian, Zhang, Yang, Liu, Yin and Zheng</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license> </permissions>
<abstract>
<p>In order to make the teleoperation system more practical, it is necessary to effectively control the tracking error convergence time of the teleoperation system. By combining the terminal sliding mode control method with the neural network adaptive control method, a bilateral continuous finite time adaptive terminal sliding mode control method is designed for the combined teleoperation system. The Lyapunov theory is used to analyze the stability of the closed-loop system, and the position tracking error is able to effectively converge in time. Finally, the effectiveness of the proposed control scheme is verified by MATLAB Simulink numerical simulation, and the numerical analysis of the results shows that the method has better system performance. Compared with the traditional two-sided control method (TPDC) of PD time-delay teleoperation system, the control method in this paper has good performance, improves stability, and makes steady-state errors smaller and better tracking.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>the teleoperation system</kwd>
<kwd>the terminal sliding mode control method</kwd>
<kwd>the neural network adaptive control method</kwd>
<kwd>the Lyapunov theory</kwd>
<kwd>tracking error</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="6"/>
<table-count count="1"/>
<equation-count count="25"/>
<ref-count count="34"/>
<page-count count="9"/>
<word-count count="4916"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>Introduction</title>
<p>By improving the mechanical design of the teleoperation robot, as well as the control structure and algorithm of the system, the performance and application range of the teleoperation system have been greatly improved. The general remote operation robot system mainly includes the master module, operator module, master controller, communication channel, slave controller, slave environment, and so on. The general remote operation robot system has been applied in many fields, such as unmanned submersible (Sayers and Paul, <xref ref-type="bibr" rid="B21">1994</xref>), space robots (Bejczy, <xref ref-type="bibr" rid="B1">1994</xref>; Wright et al., <xref ref-type="bibr" rid="B25">2006</xref>), remote surgery robots (Sayers and Paul, <xref ref-type="bibr" rid="B21">1994</xref>; Tang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B22">2020a</xref>), teleoperation robots (DiMaio et al., <xref ref-type="bibr" rid="B4">2011</xref>), etc.</p>
<p>From the research status of teleoperation system, for the uncertain control system, the control algorithm based on the sliding mode can achieve well-control, and it is robust to the internal parameter uncertainty and external interference, which has been widely used (Feng et al., <xref ref-type="bibr" rid="B5">2002</xref>; Yu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B30">2005</xref>; Li and Huang, <xref ref-type="bibr" rid="B7">2010</xref>; Neila and Tarak, <xref ref-type="bibr" rid="B17">2011</xref>; Nekoukar and Erfanian, <xref ref-type="bibr" rid="B18">2011</xref>). But in the above literature, the sliding mode control method is linear. The state variables of the system with linear sliding mode control strategy converge to the equilibrium point on the sliding surface at an exponential rate. Although the appropriate parameters can be adjusted arbitrarily and quickly, the power system cannot reach stable in a limited time.</p>
<p>In the practical application of teleoperation system, it is more desirable to complete the error convergence in finite time, because it can complete the task better and faster. In order to obtain the characteristic that the tracking error of the system converges to zero in finite time, St (Yu and Man, <xref ref-type="bibr" rid="B31">2002</xref>) proposed a terminal sliding mode control method, using non-linear sliding mode hyperplane for the first time. Then, many studies have carried out in-depth research and improvement on this method (Salcudean et al., <xref ref-type="bibr" rid="B20">2000</xref>; Xu and Yao, <xref ref-type="bibr" rid="B27">2001</xref>; Nuno et al., <xref ref-type="bibr" rid="B19">2008</xref>; Zhang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B32">2009</xref>; Nekoukar and Erfanian, <xref ref-type="bibr" rid="B18">2011</xref>; Liu and Zhang, <xref ref-type="bibr" rid="B14">2013</xref>). Compared with the control method based on the linear sliding mode hyperplane, the terminal sliding mode control method has better characteristics, such as faster, finite time convergence and so on. However, in practical engineering, it is not only difficult to realize the existing terminal sliding mode controller, but also, when the design parameters are not suitable, there will be a singular problem (Guo et al., <xref ref-type="bibr" rid="B6">2021</xref>; Ma et al., <xref ref-type="bibr" rid="B16">2021</xref>; Zhang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B33">2021</xref>). In order to solve these problems, there are many control methods. However, for the design of the remote operation system controller, these methods are not applicable. In teleoperation system, not only the influence of the operator module and the environment module but also the time delay of the communication channel should be considered. Therefore, the finite time sliding mode control strategy for a robot cannot be directly used in bilateral teleoperation system (Tang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B22">2020a</xref>). So, we need to further study the sliding mode control strategy of teleoperation system and propose a new algorithm to obtain the appropriate switching function and controller so as to ensure the asymptotic stability of the sliding mode in the motion process of the system, and then complete the finite time tracking error convergence and improve the overall stability and tracking performance of the system.</p>
<p>Therefore, in this paper, in order to make the teleoperation system with time-delay force feedback more practical, a finite time non-linear terminal sliding mode adaptive bilateral control method is designed for the teleoperation system with constant time delay. Meanwhile, the constant time delay generated by the communication channel in the teleoperation system and the influence of uncertainties on the model are solved, and the tracking error of the teleoperation system can converge in finite time (Li et al., <xref ref-type="bibr" rid="B11">2015</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B8">2016</xref>).</p></sec>
<sec sec-type="methods" id="s2">
<title>Methods</title>
<p>The main goal of this paper is to design a two-sided controller based on the position error control structure, considering the internal friction, external interference, and constant time delay between the master robot and the slave robot in the teleoperation system to make the convergence time of the position tracking error of the system converge to 0 in a finite time. Similarly, the RBF neural network adaptive method is also used to approximate the uncertainty of the system model, but the treatment of the uncertainty is different (Liu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B15">2018</xref>; Dankwa and Zheng, <xref ref-type="bibr" rid="B3">2019</xref>; Yang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B28">2019</xref>; Xu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B26">2020</xref>).</p>
<sec>
<title>Controller Design and Stability Analysis of Teleoperation System</title>
<p>In the control of teleoperation system with forward channel delay and reverse channel communication delay, considering the mechanical internal friction and external interference of the master robot and the slave robot in the system, our control goal is to calculate the control torque input of the master robot and the slave robot, respectively, so that the position error between the master robot and the slave robot in the teleoperation system can converge to 0 in finite time and guarantee the stability of the system (Li et al., <xref ref-type="bibr" rid="B12">2017a</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B10">b</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B9">2020</xref>; Zheng et al., <xref ref-type="bibr" rid="B34">2017</xref>; Yin et al., <xref ref-type="bibr" rid="B29">2019</xref>; Chen et al., <xref ref-type="bibr" rid="B2">2020</xref>; Tang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B23">2020b</xref>).</p>
<p>In this paper, the control block diagram of time-delay force feedback teleoperation system based on position error structure with finite time convergence is shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>. Considering the influence of the constant time delay and the non-linear uncertainties of the system model on the teleoperation system, as well as the singularity and chattering problems of the sliding mode control, a finite time non-linear sliding mode adaptive bilateral controller is adopted. Compared with the linear sliding mode controller, the controller can make the teleoperation system work well. The tracking error of the system can converge to 0 quickly and finitely, and ultimately ensure the global stability of the teleoperation system.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>A control structure diagram of time delay force feedback teleoperation system with finite time convergence.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fnbot-16-877069-g0001.tif"/>
</fig>
<sec>
<title>Controller Design</title>
<p>From the control block diagram of time-delay force feedback teleoperation system based on position error structure shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>, it can be defined that the position tracking error of the master robot and the slave robot is as the following Formula (1):</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1)</label><mml:math id="M1"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Here, <italic>T</italic><sub><italic>m</italic></sub>is the communication delay of the forward channel, and <italic>T</italic><sub><italic>s</italic></sub> is the communication delay of the reverse channel. The position and velocity errors of the master robot and the slave robot are defined as the following Formula (2):</p>
<disp-formula id="E2"><label>(2)</label><mml:math id="M2"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Then, based on the non-singular terminal sliding mode method, the sliding mode function is defined as follows:</p>
<disp-formula id="E3"><label>(3)</label><mml:math id="M3"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E4"><label>(4)</label><mml:math id="M4"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Where, <inline-formula><mml:math id="M5"><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0.</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>&#x0211C;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;and&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are positive diagonal matrices, and &#x003B5;<sub><italic>i</italic><sub><italic>j</italic></sub></sub> &#x0003E; &#x003B3;<sub><italic>i</italic><sub><italic>j</italic></sub></sub>, 1 &#x0003C; &#x003B3;<sub><italic>i</italic><sub>1</sub></sub>, &#x003B3;<sub><italic>i</italic><sub>1</sub></sub>, &#x022EF;&#x02009;, &#x003B3;<sub><italic>i</italic><sub><italic>n</italic></sub></sub> &#x0003C;2; <italic>i</italic> &#x0003D; <italic>m, s</italic>; <italic>j</italic> &#x0003D; 1, 2, &#x02026;&#x02026;, <italic>n</italic>.</p>
<disp-formula id="E5"><label>(5)</label><mml:math id="M6"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>S</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>e</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Through a Formula (5), the derivation of the Formula (3) and the Equation (4) is obtained</p>
<disp-formula id="E6"><label>(6)</label><mml:math id="M7"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x01E61;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000EB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E7"><label>(7)</label><mml:math id="M8"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x01E61;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">diag&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">diag</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000EB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In order to solve the influence of system model uncertainty<inline-formula><mml:math id="M9"><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>on system stability, this paper uses radial basis function neural network to approximate it. As a result:</p>
<disp-formula id="E8"><label>(8)</label><mml:math id="M10"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>According to the expression of the uncertainty<inline-formula><mml:math id="M11"><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:math></inline-formula>of the system model, we can choose the input signal <inline-formula><mml:math id="M12"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the network, &#x003B4;<sub><italic>i</italic></sub>(<italic>Z</italic><sub><italic>i</italic></sub>) as the bounded estimation error, which satisfies &#x02225;&#x003B4;<sub><italic>i</italic></sub>(<italic>Z</italic><sub><italic>i</italic></sub>)&#x02225; &#x02264; &#x003B5;<sub><italic>i</italic></sub>, &#x003B5;<sub><italic>i</italic></sub> is a constant. &#x00398;<sub><italic>i</italic></sub> is the weight that needs to be adjusted.</p>
<p>The terminal sliding mode control method and the radial basis function estimation method are used to design appropriate controllers for the master robot and the slave robot in the teleoperation system with constant time delay.</p>
<disp-formula id="E9"><label>(9)</label><mml:math id="M13"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E10"><label>(10)</label><mml:math id="M14"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Here, for all the <italic>K</italic><sub><italic>i</italic></sub>, <italic>B</italic><sub><italic>i</italic></sub> are positive diagonal matrices, where <italic>i</italic> &#x0003D; <italic>m, s</italic>, and <inline-formula><mml:math id="M15"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the estimated value of &#x00398;<sub><italic>i</italic></sub>, and the estimation law adopted is as the following Formula (11):</p>
<disp-formula id="E11"><label>(11)</label><mml:math id="M16"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Here, &#x0039B;<sub><italic>i</italic>1</sub>, &#x0039B;<sub><italic>i</italic>2</sub> are the normal number; <inline-formula><mml:math id="M17"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the nominal value of &#x00398;<sub><italic>i</italic></sub>, <italic>i</italic> &#x0003D; <italic>m, s</italic>.</p></sec>
<sec>
<title>Analysis of System Stability and Tracking Performance</title>
<p>The time-delay force feedback teleoperation system includes a bilateral position control closed loop, and its control structure is shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>. The stability of the closed-loop teleoperation system and the position tracking performance analysis of bilateral position control are discussed below.</p>
<p>Theorem 5: In the case of constant forward and reverse channel delays, uncertain model parameters, and external interference, the non-linear sliding surface of Formulas (3) and (4) is selected, and the bilateral continuous terminal sliding mode control with effective time convergence of Formulas (9) and (10) is adopted. The controller and the control of neural network adaptive law described in the Formula (11) are as follows:</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(1) The whole closed-loop system is globally stable, and all closed-loop signals are globally bounded.</p></list-item>
<list-item><p>(2) In the whole closed-loop teleoperation system, the tracking error of the master robot and the slave robot can converge to 0 in finite time.</p></list-item>
</list>
<p>Prove (1): now, the Lyapunov candidate functions can be constructed as the following Formula (12)</p>
<disp-formula id="E12"><label>(12)</label><mml:math id="M18"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>V</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Among them, <inline-formula><mml:math id="M19"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M20"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The derivative of <italic>V</italic><sub>1</sub> is obtained as Formula (13):</p>
<disp-formula id="E13"><label>(13)</label><mml:math id="M21"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x01E60;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>By substituting Formula (6) and Formula (7) into Formula (13), the results are as Formula (14):</p>
<disp-formula id="E14"><label>(14)</label><mml:math id="M22"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;diag</mml:mtext></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;diag</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>~</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x000A0;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Here<inline-formula><mml:math id="M23"><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,<inline-formula><mml:math id="M24"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M25"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M26"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>and <inline-formula><mml:math id="M27"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are eigenvalues of &#x003A8;<sub>1</sub> and &#x003A8;<sub>2</sub>. Among which, <inline-formula><mml:math id="M28"><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M29"><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>According to the definition above <inline-formula><mml:math id="M30"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover class="overset"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x00020;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover class="overset"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x00020;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x00020;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M31"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. We can get the following result by deriving from <italic>V</italic><sub>2</sub>.</p>
<disp-formula id="E15"><label>(15)</label><mml:math id="M32"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mtext>&#x00020;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Because <inline-formula><mml:math id="M33"><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">diag</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">diag</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00117;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, there are</p>
<disp-formula id="E16"><label>(16)</label><mml:math id="M34"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0007B;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy='true'>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0007D;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mo>&#x00398;</mml:mo><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore, <italic>V</italic>(<italic>t</italic>)&#x02265;0, while<inline-formula><mml:math id="M35"><mml:mover class="overset"><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x00020;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>; it can be concluded that all the signals in the closed-loop system are bounded, such as the sliding mode variable <italic>s</italic><sub><italic>i</italic></sub>, the joint position tracking error <italic>e</italic><sub><italic>i</italic></sub> and the estimation error <inline-formula><mml:math id="M36"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x00398;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of the adaptive law. And then we used barbarat&#x00027;s theorem to know that<inline-formula><mml:math id="M37"><mml:mover class="overset"><mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x00020;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> asymptotically tends to 0, and then, when <italic>t</italic> &#x02192; &#x0221E;, <italic>s</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02192; 0 and then&#x00117;<sub><italic>i</italic></sub> &#x02192; 0.</p>
<p>Prove (2): from (1), we know the Lyapunov candidate function</p>
<disp-formula id="E17"><label>(17)</label><mml:math id="M38"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In the same way, it is deduced that:</p>
<disp-formula id="E18"><label>(18)</label><mml:math id="M39"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore, we can get:</p>
<disp-formula id="E19"><label>(19)</label><mml:math id="M40"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Among which, <inline-formula><mml:math id="M41"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Then, we can deduce that the convergence time satisfies:</p>
<disp-formula id="E20"><label>(20)</label><mml:math id="M42"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>T</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>To sum up, we can prove that the joint position tracking error of the master robot and the slave robot in the closed-loop teleoperation system with time-delay force feedback based on the continuous adaptive terminal sliding mode bilateral controller in this chapter can converge to 0 in finite time, and all the signals of the closed-loop system are bounded, which can not only ensure the stability of the system but also improve the tracking performance of the system.</p></sec></sec></sec>
<sec id="s3">
<title>Experiments</title>
<p>Simulink is used for simulation verification (Wang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B24">2021</xref>), and the S-function is used to establish the system model (Li et al., <xref ref-type="bibr" rid="B13">2021</xref>), and then the closed-loop control system of time-delay force feedback teleoperation system with finite time convergence is built as shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>. Compared with the traditional PD (proportional and derivative) control method, the simulation results are analyzed.</p>
<disp-formula id="E21"><label>(21)</label><mml:math id="M43"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E22"><label>(22)</label><mml:math id="M"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E23"><label>(23)</label><mml:math id="M44"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In this paper, the master robot and the slave robot in the teleoperation system adopt the 2-DOF, 2-link, rotary joint robot. For the sake of simplicity and generality, the moment of inertia of the rod is ignored. The mathematical models of joint space dynamics are as follows:</p>
<p>In addition, the external interference of the master robot and the slave robot in the system is also set as <inline-formula><mml:math id="M45"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and the internal friction of the master robot and the slave robot is <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">sign</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x000B0;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">sign</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x000B0;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula>respectively, and <inline-formula><mml:math id="M47"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, where <italic>f</italic><sub><italic>d</italic>1</sub>, <italic>f</italic><sub><italic>d</italic>2</sub>, <italic>k</italic><sub>1</sub>, <italic>k</italic><sub>2</sub> are constants, and <italic>i</italic> &#x0003D; <italic>m, s</italic>.</p>
<p>At the same time, the external force from the operator is selected as <inline-formula><mml:math id="M48"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and the external force from the interaction between the robot and the environment is selected as <inline-formula><mml:math id="M49"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>In the process of building a closed-loop teleoperation system, the mechanical constant parameters related to the dynamics of the master robot, the slave robot, the operator, and the environment are shown in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>Master-slave robot parameters and operator and environment parameters.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead><tr>
<th valign="top" align="left"><bold>m<sub>m1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>l<sub>m1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>m<sub>m2</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>l<sub>m2</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>m<sub>s1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>l<sub>s1</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>m<sub>s2</sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>l<sub>s2</sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">0.5 kg</td>
<td valign="top" align="center">0.6 m</td>
<td valign="top" align="center">0.5 kg</td>
<td valign="top" align="center">0.4 m</td>
<td valign="top" align="center">0.5 kg</td>
<td valign="top" align="center">0.6 m</td>
<td valign="top" align="center">0.5 kg</td>
<td valign="top" align="center">0.4 m</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">g</td>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">9.81 <italic>m</italic>/<italic>s</italic><sup>2</sup></td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center">4</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>k</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>M</italic><sub><italic>h</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>B</italic><sub><italic>h</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>K</italic><sub><italic>h</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>M</italic><sub><italic>e</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>B</italic><sub><italic>e</italic></sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>K</italic><sub><italic>e</italic></sub></td>
<td/>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">6</td>
<td valign="top" align="center">0.2 kg</td>
<td valign="top" align="center">50 <italic>Ns</italic>/<italic>m</italic></td>
<td valign="top" align="center">1,000 <italic>N</italic>/<italic>m</italic></td>
<td valign="top" align="center">0.1 kg</td>
<td valign="top" align="center">20 <italic>Ns</italic>/<italic>m</italic></td>
<td valign="top" align="center">1,000 <italic>N</italic>/<italic>m</italic></td>
<td/>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<fn id="TN1"><p><italic><inline-formula><mml:math id="M50"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M51"><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> &#x003B1;<sub>1</sub>, &#x003B1;<sub>2</sub>, &#x022EF;&#x02009;, &#x003B1;<sub>n</sub> &#x0003E; 0</italic>.</p></fn>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<p>In the simulation, it is assumed that the uncertain part of the master robot&#x00027;s dynamic model is &#x00394;<italic>M</italic><sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; 0.3<italic>sin</italic>(2<italic>t</italic>)<italic>M</italic><sub><italic>om</italic></sub>, &#x00394;<italic>C</italic><sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; 0.2<italic>sin</italic>(3<italic>t</italic>)<italic>C</italic><sub><italic>om</italic></sub>, &#x00394;<italic>G</italic><sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; 0.1<italic>sin</italic>(4<italic>t</italic>)<italic>G</italic><sub><italic>om</italic></sub> and that of the slave robot&#x00027;s dynamic model is <inline-formula><mml:math id="M52"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x00026;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x00026;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>05</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Set the initial position of the master robot and the slave robot. The time delay of forward and reverse communication channels of teleoperation system is <italic>T</italic><sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; <italic>T</italic><sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; 0.6<italic>s</italic>.</p>
<p>In the simulation teleoperation system, the master robot and the slave robot controller adopt Formula (9) and Formula (10). After repeated debugging, the controller parameters in the remote operation system are <italic>K</italic><sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; <italic>K</italic><sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(3, 3), <italic>B</italic><sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; <italic>B</italic><sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(3, 3),&#x003B1;<sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; &#x003B1;<sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(1, 1),&#x003B2;<sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; &#x003B2;<sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(1, 1), &#x003B5;<sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; &#x003B5;<sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(3, 3), &#x003B3;<sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; &#x003B3;<sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(1.5, 1.5),&#x003C1;<sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; &#x003C1;<sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(1/3, 1/3). The adaptive law is equation. After repeated debugging, its parameters are &#x0039B;<sub><italic>m</italic>1</sub> &#x0003D; &#x0039B;<sub><italic>s</italic>1</sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(2, 2), &#x0039B;<sub><italic>m</italic>1</sub> &#x0003D; &#x0039B;<sub><italic>s</italic>1</sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(0.5, 0.5).</p>
<p>In order to further observe whether the teleoperation system can keep stable if the external force changes due to the interaction between the robot and the environment, in the simulation, we reset <inline-formula><mml:math id="M53"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x00026;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>as <inline-formula><mml:math id="M54"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>20</mml:mn><mml:mi>&#x00026;</mml:mi><mml:mn>20</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>at runtime<italic>t</italic> &#x0003D; 4<italic>s</italic>. Meanwhile, we reset <italic>K</italic><sub><italic>e</italic></sub> &#x0003D; 1, 000 as <italic>K</italic><sub><italic>e</italic></sub> &#x0003D; 1, 100.</p>
<p>In order to explain the advantages of the continuous adaptive terminal sliding mode bilateral controller objectively, comparative experiment is carried out. In the simulation, after repeated debugging, the parameters <italic>L</italic><sub><italic>m</italic></sub>, <italic>L</italic><sub><italic>s</italic></sub>, <italic>N</italic><sub><italic>m</italic></sub>, <italic>N</italic><sub><italic>s</italic></sub> in the controller are <italic>L</italic><sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; <italic>L</italic><sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(100, 100), <italic>N</italic><sub><italic>m</italic></sub> &#x0003D; <italic>N</italic><sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; <italic>diag</italic>(100, 100), respectively.</p>
<p>The bilateral PD controller proposed in Reference 16 is chosen for comparative simulation. The expression of the controller is as follows:</p>
<disp-formula id="E24"><label>(24)</label><mml:math id="M55"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E25"><label>(25)</label><mml:math id="M56"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02219;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></sec>
<sec sec-type="results" id="s4">
<title>Results</title>
<p>In order to illustrate the effectiveness of using the continuous adaptive terminal sliding mode control bilateral controller in the closed-loop teleoperation system with time-delay force feedback, the simulation results are shown in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figures 2</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F3">3</xref>. <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref> shows the tracking performance between the master and slave robots of the teleoperation system. <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref> shows the input torque signals of Joint 1 and Joint 2 of the master robot and the slave robot in the system,</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Tracking performance between master and slave robots. <bold>(A)</bold> Tracking of master and slave robots&#x00027; joints; <bold>(B)</bold> position tracking error of master and slave robots&#x00027; joints.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fnbot-16-877069-g0002.tif"/>
</fig>
<fig id="F3" position="float">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>Input torque &#x003C4;<sub><italic>m</italic></sub> and &#x003C4;<sub><italic>s</italic></sub> of robot joints. <bold>(A)</bold> The master robot joint input torque&#x003C4;<sub><italic>m</italic></sub>; <bold>(B)</bold> the slave robot joint input torque &#x003C4;<sub><italic>s</italic></sub>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fnbot-16-877069-g0003.tif"/>
</fig>
<p>In order to further observe whether the teleoperation system can continue to maintain stability when the external force changes due to the interaction between the robot and the environment, the simulation results of position tracking error and the environmental force change are shown in (a) and (b) in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4</xref>.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>Figure 4</label>
<caption><p>Simulation results after the change of external force <italic>F</italic><sub><italic>e</italic></sub>. <bold>(A)</bold> From the interaction, <italic>F</italic><sub><italic>e</italic></sub> between the robot and the environment; <bold>(B)</bold> position tracking error of master and slave robots&#x00027; joints.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fnbot-16-877069-g0004.tif"/>
</fig>
<p>In order to explain the advantages of the continuous adaptive terminal sliding mode bilateral controller objectively, comparative experiments were carried out, and the experiment results are shown in <xref ref-type="fig" rid="F5">Figures 5</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F6">6</xref>. <xref ref-type="fig" rid="F5">Figures 5</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F6">6</xref> show the comparison of angular position tracking errors of the Joint 1 and Joint 2 of the master robot and the slave robot under the control method in this paper and the traditional PD control method, respectively. &#x0201C;ATSMCGFT&#x0201D; refers to &#x0201C;adaptive terminal sliding mode bilateral controller with guaranteed continuous finite time&#x0201D;; &#x0201C;TPDC&#x0201D; refers to &#x0201C;traditional proportional and derivative bilateral controller.&#x0201D;</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>Figure 5</label>
<caption><p>Comparison of tracking error between master and slave robots. <bold>(A)</bold> Comparison of the master robot&#x00027;s joint position tracking error <bold>(B)</bold> Comparison of the slave robot&#x00027;s joint position tracking error.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fnbot-16-877069-g0005.tif"/>
</fig>
<fig id="F6" position="float">
<label>Figure 6</label>
<caption><p>Comparison of master-slave robot contact torque error.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fnbot-16-877069-g0006.tif"/>
</fig>
<p>In addition, <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6</xref> shows the comparison diagram of the contact force tracking error between the master robot and the slave robot.</p></sec>
<sec sec-type="discussion" id="s5">
<title>Discussion</title>
<p>The controller of the master robot and the slave robot is designed based on the non-singular terminal sliding mode control method, and the neural network adaptive method is also incorporated into the controller to approximate the uncertainty of the teleoperation system model so as to eliminate the influence of the system model uncertainty on the system stability. Based on Lyapunov stability theory and terminal sliding mode control theory, the stability of the teleoperation system with time-delay force feedback and the tracking error of the master robot and the slave robot can converge to 0 in limited time. Based on the theory of the terminal sliding mode control, the non-linear sliding mode variable is defined, and the appropriate controller algorithm is designed to solve the chattering and singularity problems. The ASMCGFT method proposed in the manuscript has a smaller convergence time. The experimental data results show that using the time-delay force feedback teleoperating system of this method, although the joint position tracking error of the master and slave robots can converge to 0 in a limited time, that is, the convergence time of the tracking error has been improved, the average tracking error index is slightly lower. There exists a decrease in error accuracy.</p></sec>
<sec sec-type="conclusions" id="s6">
<title>Conclusion</title>
<p>Through experiments, we can see that the robot can track the movement of the upper master robot in 2 s, and from the simulation experiment results that the position tracking error of the master robot and the slave robot of the teleoperation system in this paper can quickly converge to zero, and the system is globally stable and has good instantaneous characteristics.</p>
<p>Besides, we also can observe that the input torque of each joint of the master and slave robot under the control method designed in this paper is bounded. At the same time, we can also see that the slave robot can track the upper master robot in 2 s. The experimental results show the control method designed in this paper has good performance.</p>
<p>It can be seen from the results that, when <italic>t</italic> &#x0003D; 4 <italic>s</italic>, after the environmental force becomes larger, the tracking error of the teleoperation system can also be adjusted to the area near 0 in a limited time, while maintaining the stability of the system.</p>
<p>It also can be seen from the results that the convergence time of the position tracking error <italic>e</italic><sub><italic>m</italic></sub> of the master robot under the control method in this paper is about <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and that of the position tracking error <italic>e</italic><sub><italic>s</italic></sub> of the slave robot is about <inline-formula><mml:math id="M58"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. While the convergence time of the master robot position tracking error <italic>e</italic><sub><italic>m</italic></sub> under the traditional PD control method is about <inline-formula><mml:math id="M59"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>6</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>5</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and the convergence time of the slave robot position tracking error <italic>e</italic><sub><italic>s</italic></sub> is about <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>To sum up, from the comparison of experimental results, we can observe that the control method in this paper has better performance; the tracking error of its position and contact force can converge to near 0 in a short time; at the same time, it has good performance of force feedback-tracking control.</p></sec>
<sec sec-type="data-availability" id="s7">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The raw data supporting the conclusions of this article will be made available by the authors, without undue reservation.</p></sec>
<sec id="s8">
<title>Author Contributions</title>
<p>SL, BY, WZ, and LY contributed to the design of this work. JW, JT, and XZ contributed to the writing of the manuscript. JW and JT designed the model and implemented it in the framework, together with WZ and LY revised the manuscript. All authors contributed to the article and approved the submitted version.</p></sec>
<sec sec-type="funding-information" id="s9">
<title>Funding</title>
<p>This research was funded by the Sichuan Science and Technology Program, Grant No. 2021YFQ0003.</p></sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p></sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s10">
<title>Publisher&#x00027;s Note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p></sec> </body>
<back>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bejczy</surname> <given-names>A. K.</given-names></name></person-group> (<year>1994</year>). <article-title>Toward advanced teleoperation in space</article-title>. <source>Progr. Astronaut. Aeronaut.</source> <volume>161</volume>, <fpage>107</fpage>&#x02013;<lpage>107</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2514/5.9781600866333.0107.0138</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chen</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Fan</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Song</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Temporal evolution characteristics of PM2. 5 concentration based on continuous wavelet transform</article-title>. <source>Sci. Total Environ.</source> <volume>699</volume>, <fpage>134244</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.scitotenv.2019.134244</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">31677460</pub-id></citation></ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dankwa</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Special issue on using machine learning algorithms in the prediction of kyphosis disease: a comparative study</article-title>. <source>Appl. Sci.</source> <volume>9</volume>, <fpage>3322</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/app9163322</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>DiMaio</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Hanuschik</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Kreaden</surname> <given-names>U.</given-names></name></person-group> (<year>2011</year>). <source>The da Vinci Surgical System. Surgical Robotics</source>. <publisher-loc>Sunnyvale, CA</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>, <fpage>199</fpage>&#x02013;<lpage>217</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-1-4419-1126-1_9</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33860631</pub-id></citation></ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Feng</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Yu</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Man</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2002</year>). <article-title>Non-singular terminal sliding mode control of rigid manipulators</article-title>. <source>Automatica</source> <volume>38</volume>, <fpage>2159</fpage>&#x02013;<lpage>2167</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0005-1098(02)00147-4</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Guo</surname> <given-names>F.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>S.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Power frequency estimation using sine filtering of optimal initial phase</article-title>. <source>Measurement</source> <volume>186</volume>, <fpage>110165</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.measurement.2021.110165</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>T.-H. S.</given-names></name> <name><surname>Huang</surname> <given-names>Y.-C.</given-names></name></person-group> (<year>2010</year>). <article-title>MIMO adaptive fuzzy terminal sliding-mode controller for robotic manipulators</article-title>. <source>Inform. Sci.</source> <volume>180</volume>, <fpage>4641</fpage>&#x02013;<lpage>4660</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ins.2010.08.009</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Lam</surname> <given-names>N.</given-names></name> <name><surname>Qiang</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>K.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Measuring county resilience after the 2008 Wenchuan earthquake</article-title>. <source>Int. J. Disaster Risk Sci.</source> <volume>7</volume>, <fpage>393</fpage>&#x02013;<lpage>412</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s13753-016-0109-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Yao</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Yu</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>She</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Wei</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Seismic spatiotemporal characteristics in the Alpide Himalayan Seismic Belt</article-title>. <source>Earth Sci. Informatics</source> <volume>13</volume>, <fpage>883</fpage>&#x02013;<lpage>892</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12145-020-00468-3</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Lam</surname> <given-names>N.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2017b</year>). <article-title>Impact of land use on urban water-logging disaster: a case study of Beijing and New York cities</article-title>. <source>Environ. Eng. Manag. J.</source> <volume>16</volume>, <fpage>1211</fpage>&#x02013;<lpage>1216</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.30638/eemj.2017.127</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>Y.</given-names></name></person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Predicting seismicity trend in southwest of China based on wavelet analysis</article-title>. <source>Int. J. Wavelets Multiresol. Inform.</source> <volume>13</volume>, <fpage>1550011</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0219691315500113</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Xia</surname> <given-names>T.</given-names></name></person-group> (<year>2017a</year>). <article-title>Influence of social-economic activities on air pollutants in Beijing, China</article-title>. <source>Open Geosci.</source> <volume>9</volume>, <fpage>314</fpage>&#x02013;<lpage>321</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1515/geo-2017-0026</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">32504429</pub-id></citation></ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Mou</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>B.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Research and improvement of feature detection algorithm based on FAST</article-title>. <source>Rendiconti Lincei. Scienze Fisiche e Naturali</source> <volume>32</volume>, <fpage>775</fpage>&#x02013;<lpage>789</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12210-021-01020-1</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>T.</given-names></name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Neural network-based robust finite-time control for robotic manipulators considering actuator dynamics</article-title>. <source>Robot. Comput. Integr. Manufact.</source> <volume>29</volume>, <fpage>301</fpage>&#x02013;<lpage>308</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.rcim.2012.09.002</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Su</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Deriving bathymetry from optical images with a localized neural network algorithm</article-title>. <source>IEEE Trans. Geosci. Remote Sens.</source> <volume>56</volume>, <fpage>5334</fpage>&#x02013;<lpage>5342</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TGRS.2018.2814012</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ma</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Joint embedding VQA model based on dynamic word vector</article-title>. <source>PeerJ. Comput. Sci.</source> <volume>7</volume>, <fpage>e353</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.7717/peerj-cs.353</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33817003</pub-id></citation></ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Neila</surname> <given-names>M. B. R.</given-names></name> <name><surname>Tarak</surname> <given-names>D.</given-names></name></person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Adaptive terminal sliding mode control for rigid robotic manipulators</article-title>. <source>Int. J. Autom. Comput.</source> <volume>8</volume>, <fpage>215</fpage>&#x02013;<lpage>220</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11633-011-0576-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nekoukar</surname> <given-names>V.</given-names></name> <name><surname>Erfanian</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Adaptive fuzzy terminal sliding mode control for a class of MIMO uncertain nonlinear systems</article-title>. <source>Fuzzy Sets Syst.</source> <volume>179</volume>, <fpage>34</fpage>&#x02013;<lpage>49</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.fss.2011.05.009</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nuno</surname> <given-names>E.</given-names></name> <name><surname>Ortega</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Barabanov</surname> <given-names>N.</given-names></name> <name><surname>Basa&#x000D1;ez</surname> <given-names>L.</given-names></name></person-group> (<year>2008</year>). <article-title>A globally stable PD controller for bilateral teleoperators</article-title>. <source>IEEE Trans. Robot.</source> <volume>24</volume>, <fpage>753</fpage>&#x02013;<lpage>758</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TRO.2008.921565</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Salcudean</surname> <given-names>S. E.</given-names></name> <name><surname>Zhu</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Zhu</surname> <given-names>W.-H.</given-names></name></person-group> (<year>2000</year>). <article-title>Transparent bilateral teleoperation under position and rate control</article-title>. <source>Int. J. Robot. Res.</source> <volume>19</volume>, <fpage>1185</fpage>&#x02013;<lpage>1202</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/02783640022068020</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sayers</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Paul</surname> <given-names>R.</given-names></name></person-group> (<year>1994</year>). <article-title>Coping with delays-controlling robot manipulators underwater</article-title>. <source>Indus. Robot Int. J.</source> <volume>21</volume>, <fpage>24</fpage>&#x02013;<lpage>26</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1108/EUM0000000004162</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tang</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Deng</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2020a</year>). <article-title>Construction of force haptic reappearance system based on Geomagic Touch haptic device</article-title>. <source>Comput. Methods Programs Biomed.</source> <volume>190</volume>, <fpage>105344</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cmpb.2020.105344</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">32032805</pub-id></citation></ref>
<ref id="B23">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tang</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Fan</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Deng</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <etal/></person-group>. (<year>2020b</year>). <article-title>Earthquakes spatio-temporal distribution and fractal analysis in the Eurasian seismic belt</article-title>. <source>Rendiconti Lincei. Scienze Fisiche e Naturali</source> <volume>31</volume>, <fpage>203</fpage>&#x02013;<lpage>209</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12210-020-00871-4</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B24">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Tian</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name> <etal/></person-group>. (<year>2021</year>). <article-title>Adaptive neural network control of time delay teleoperation system based on model approximation</article-title>. <source>Sensors</source> <volume>21</volume>, <fpage>7443</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/s21227443</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">34833523</pub-id></citation></ref>
<ref id="B25">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wright</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Hartman</surname> <given-names>F.</given-names></name> <name><surname>Cooper</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Maxwell</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Morrison</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>Driving on Mars with RSVP</article-title>. <source>IEEE Robot. Automat. Magazine</source> <volume>13</volume>, <fpage>37</fpage>&#x02013;<lpage>45</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/MRA.2006.1638014</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B26">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xu</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Guo</surname> <given-names>F.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Poignet</surname> <given-names>P.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Sparse-view CBCT reconstruction via weighted Schatten p-norm minimization</article-title>. <source>Optics Express</source> <volume>28</volume>, <fpage>35469</fpage>&#x02013;<lpage>35482</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1364/OE.404471</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33379660</pub-id></citation></ref>
<ref id="B27">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xu</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Yao</surname> <given-names>B.</given-names></name></person-group> (<year>2001</year>). <article-title>Adaptive robust precision motion control of linear motors with negligible electrical dynamics: theory and experiments</article-title>. <source>IEEE ASME Trans. Mechatr.</source> <volume>6</volume>, <fpage>444</fpage>&#x02013;<lpage>452</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/3516.974858</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B28">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yang</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Huang</surname> <given-names>K.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Reconstructing a 3D heart surface with stereo-endoscope by learning eigen-shapes</article-title>. <source>Biomed. Optics Express</source> <volume>9</volume>, <fpage>6222</fpage>&#x02013;<lpage>6236</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1364/BOE.9.006222</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">31065424</pub-id></citation></ref>
<ref id="B29">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Song</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Ge</surname> <given-names>L.</given-names></name> <etal/></person-group>. (<year>2019</year>). <article-title>Fractal dimension analysis for seismicity spatial and temporal distribution in the circum-Pacific seismic belt</article-title>. <source>J. Earth Syst. Sci.</source> <volume>128</volume>, <fpage>22</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12040-018-1040-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B30">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Yu</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Shirinzadeh</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Man</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2005</year>). <article-title>Continuous finite-time control for robotic manipulators with terminal sliding mode</article-title>. <source>Automatica</source> <volume>41</volume>, <fpage>1957</fpage>&#x02013;<lpage>1964</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.automatica.2005.07.001</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B31">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yu</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Man</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2002</year>). <article-title>Fast terminal sliding-mode control design for nonlinear dynamical systems</article-title>. <source>IEEE Trans. Circuits Syst. I Fundament. Theory Applic.</source> <volume>49</volume>, <fpage>261</fpage>&#x02013;<lpage>264</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/81.983876</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B32">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>T.-P.</given-names></name> <name><surname>Zhou</surname> <given-names>C.-Y.</given-names></name> <name><surname>Zhu</surname> <given-names>Q.</given-names></name></person-group> (<year>2009</year>). <article-title>Adaptive variable structure control of MIMO nonlinear systems with time-varying delays and unknown dead-zones</article-title>. <source>Int. J. Autom. Comput.</source> <volume>6</volume>, <fpage>124</fpage>&#x02013;<lpage>136</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11633-009-0124-5</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B33">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Tian</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Xiang</surname> <given-names>L.</given-names></name> <etal/></person-group>. (<year>2021</year>). <article-title>Study on reconstruction and feature tracking of silicone heart 3D surface</article-title>. <source>Sensors</source> <volume>21</volume>,<fpage>7570</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/s21227570</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">34833646</pub-id></citation></ref>
<ref id="B34">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zheng</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Yin</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Yang</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>S.</given-names></name> <etal/></person-group>. (<year>2017</year>). <article-title>Wavelet analysis of the temporal-spatial distribution in the Eurasia seismic belt</article-title>. <source>Int. J. Wavelets Multiresol. Inform. Process.</source> <volume>15</volume>, <fpage>1750018</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0219691317500187</pub-id></citation>
</ref>
</ref-list> 
</back>
</article>
