Diseño de control de backstepping de tiempo finito adaptable para sistemas de tunelado con escudo con restricciones
Autores: Hong, Kairong; Yuan, Lulu; Zhu, Xunlin; Li, Fengyuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de control de backstepping de tiempo finito adaptable para sistemas de tunelado con escudo con restricciones
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Papel
Control de seguimiento en tiempo finito
Sistemas de túneles blindados
Restricciones
Modelo de fricción LuGre
Redes neuronales de funciones de base radial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Este documento se centra en el problema de control de seguimiento en tiempo finito de sistemas de túneles de escudo en presencia de restricciones en los estados y la entrada de control. Al modelar el sistema en base al modelo de fricción LuGre, se diseña un método efectivo de control de seguimiento en tiempo finito para superar estas restricciones reales al mismo tiempo. Primero, la restricción en el estado del sistema se transforma en una restricción simétrica en el error de seguimiento, y la restricción en la entrada de control se maneja diseñando una ecuación diferencial auxiliar. Luego, se introducen redes neuronales de función de base radial (RBF) para aproximar las incertidumbres. A continuación, utilizando un método de retroceso en tiempo finito adaptativo y eligiendo una función de barrera logarítmica de Lyapunov (BLF), se diseña un controlador en tiempo finito para lograr la estabilidad en tiempo finito del sistema en lazo cerrado. Finalmente, se presenta un ejemplo de simulación para verificar la corrección y validez de los resultados teóricos.
Descripción
Este documento se centra en el problema de control de seguimiento en tiempo finito de sistemas de túneles de escudo en presencia de restricciones en los estados y la entrada de control. Al modelar el sistema en base al modelo de fricción LuGre, se diseña un método efectivo de control de seguimiento en tiempo finito para superar estas restricciones reales al mismo tiempo. Primero, la restricción en el estado del sistema se transforma en una restricción simétrica en el error de seguimiento, y la restricción en la entrada de control se maneja diseñando una ecuación diferencial auxiliar. Luego, se introducen redes neuronales de función de base radial (RBF) para aproximar las incertidumbres. A continuación, utilizando un método de retroceso en tiempo finito adaptativo y eligiendo una función de barrera logarítmica de Lyapunov (BLF), se diseña un controlador en tiempo finito para lograr la estabilidad en tiempo finito del sistema en lazo cerrado. Finalmente, se presenta un ejemplo de simulación para verificar la corrección y validez de los resultados teóricos.