Control Adaptativo de Modo de Deslizamiento Terminal Rápido No Singular de Manipulación Aérea Basado en un Observador de Perturbaciones No Lineales
Autores: Xu, Weihong; Cao, Lijia; Peng, Baoyu; Wang, Lin; Gen, Chuang; Liu, Yanju
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control Adaptativo de Modo de Deslizamiento Terminal Rápido No Singular de Manipulación Aérea Basado en un Observador de Perturbaciones No Lineales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Problema de control de seguimiento de trayectoria
Sistema de manipulación aérea
Vehículo aéreo no tripulado quadrotor
Manipulador de dos grados de libertad
Estrategia de control integrada
Controlador adaptativo de modo deslizante terminal rápido no singular
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Con el objetivo de resolver el problema de control de seguimiento de trayectoria en la manipulación aérea, este documento presenta un sistema de manipulación aérea que consiste en un vehículo aéreo no tripulado (VANT) de cuatro rotores y un manipulador de dos grados de libertad. El sistema adoptó una estrategia de control integrada; es decir, el VANT y el manipulador se consideraron como un todo, el efecto de acoplamiento se trató como un factor interno, y el conjunto se tomó como el objeto de investigación para establecer un modelo dinámico. Luego, al combinar el controlador de modo deslizante terminal rápido no singular con el controlador adaptativo, se diseñó un controlador adaptativo de modo deslizante terminal rápido no singular. Se determinó una tasa de control compuesta basada en el observador de perturbaciones no lineales y el modo deslizante terminal rápido no singular adaptativo con el fin de compensar la perturbación externa y el error de modelado interno del sistema, así como para garantizar su rápida convergencia. Finalmente, se simularon los diferentes métodos de control estableciendo las tareas operativas. Los resultados de la simulación muestran que el método de control propuesto es efectivo.
Descripción
Con el objetivo de resolver el problema de control de seguimiento de trayectoria en la manipulación aérea, este documento presenta un sistema de manipulación aérea que consiste en un vehículo aéreo no tripulado (VANT) de cuatro rotores y un manipulador de dos grados de libertad. El sistema adoptó una estrategia de control integrada; es decir, el VANT y el manipulador se consideraron como un todo, el efecto de acoplamiento se trató como un factor interno, y el conjunto se tomó como el objeto de investigación para establecer un modelo dinámico. Luego, al combinar el controlador de modo deslizante terminal rápido no singular con el controlador adaptativo, se diseñó un controlador adaptativo de modo deslizante terminal rápido no singular. Se determinó una tasa de control compuesta basada en el observador de perturbaciones no lineales y el modo deslizante terminal rápido no singular adaptativo con el fin de compensar la perturbación externa y el error de modelado interno del sistema, así como para garantizar su rápida convergencia. Finalmente, se simularon los diferentes métodos de control estableciendo las tareas operativas. Los resultados de la simulación muestran que el método de control propuesto es efectivo.