Control de RISE adaptativo basado en observador de estado extendido lineal para las articulaciones de la muñeca de manipuladores con sistemas de servo electrohidráulico
Autores: Mi, Junjie; Deng, Wenxiang; Yao, Jianyong; Liang, Xianglong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de RISE adaptativo basado en observador de estado extendido lineal para las articulaciones de la muñeca de manipuladores con sistemas de servo electrohidráulico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Manipuladores
Articulación de la muñeca
Control
Modelo dinámico
Controlador ARISE
LESO
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Los manipuladores son sistemas multi-cuerpo rígido compuestos por múltiples articulaciones móviles. Durante el movimiento, la fuerza de Coriolis, la fuerza centrífuga y la gravedad del sistema experimentan cambios significativos. Los últimos tres grados de libertad (DOFs) de la articulación de la muñeca de un manipulador controlan la actitud final. Mejorar la precisión de seguimiento de comandos de la articulación de la muñeca es un desafío clave en el control de la actitud final de los manipuladores. En este estudio, se establece un modelo dinámico de la articulación brazo-muñeca mecánica basado en el método de Lagrange. Se diseña un controlador adaptativo continuo robusto de la integral del signo del error (ARISE) utilizando el método de paso inverso. Además, se emplea un observador de estado extendido lineal (LESO) para estimar la interferencia variable en el tiempo existente en el sistema y compensarla en la tasa de control diseñada. Se demuestra la estabilidad de la función de Lyapunov y la acotación del observador. El método de control propuesto para la articulación de la muñeca se compara con otros controladores en una plataforma experimental de manipuladores hidráulicos de múltiples DOF. Los resultados demuestran que el método propuesto mejora el rendimiento de control de los manipuladores hidráulicos. La aplicación de este método ofrece una nueva estrategia e idea para lograr un control de seguimiento de alto rendimiento en manipuladores hidráulicos.
Descripción
Los manipuladores son sistemas multi-cuerpo rígido compuestos por múltiples articulaciones móviles. Durante el movimiento, la fuerza de Coriolis, la fuerza centrífuga y la gravedad del sistema experimentan cambios significativos. Los últimos tres grados de libertad (DOFs) de la articulación de la muñeca de un manipulador controlan la actitud final. Mejorar la precisión de seguimiento de comandos de la articulación de la muñeca es un desafío clave en el control de la actitud final de los manipuladores. En este estudio, se establece un modelo dinámico de la articulación brazo-muñeca mecánica basado en el método de Lagrange. Se diseña un controlador adaptativo continuo robusto de la integral del signo del error (ARISE) utilizando el método de paso inverso. Además, se emplea un observador de estado extendido lineal (LESO) para estimar la interferencia variable en el tiempo existente en el sistema y compensarla en la tasa de control diseñada. Se demuestra la estabilidad de la función de Lyapunov y la acotación del observador. El método de control propuesto para la articulación de la muñeca se compara con otros controladores en una plataforma experimental de manipuladores hidráulicos de múltiples DOF. Los resultados demuestran que el método propuesto mejora el rendimiento de control de los manipuladores hidráulicos. La aplicación de este método ofrece una nueva estrategia e idea para lograr un control de seguimiento de alto rendimiento en manipuladores hidráulicos.