Optimizado el control cooperativo de error port-controlado Hamiltoniano y modo deslizante de backstepping adaptativo para un robot industrial de múltiples articulaciones
Autores: Yang, Xiaoyu; Yu, Haisheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimizado el control cooperativo de error port-controlado Hamiltoniano y modo deslizante de backstepping adaptativo para un robot industrial de múltiples articulaciones
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Juntas de robot
Control cooperativo
Controlador de energía
Controlador de señal
Características dinámicas
Características en estado estacionario
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las articulaciones de robots accionadas por motores síncronos de imanes permanentes (PMSM) a menudo no pueden tener al mismo tiempo una precisión superior y rapidez al rastrear señales objetivo. Las articulaciones de robots tienen características dinámicas finas y características de estado estacionario pobres cuando se utiliza el controlador de señal, o tienen características de estado estacionario finas y características dinámicas pobres cuando se utiliza el controlador de energía. Es difícil hacer articulaciones de robots que tengan tanto características dinámicas superiores como de estado estacionario a la vez utilizando un solo método de control. Para resolver este problema, se propone la estrategia de control cooperativo optimizado. Primero, se diseñan un controlador de energía Hamiltoniano controlado por puerto de error (EPCH) y un controlador de señal de modo deslizante de retroceso adaptable (ABSM). Segundo, se diseña un coeficiente de control cooperativo optimizado basado en el error de posición de una articulación de robot; esto permite que el sistema cambie suavemente entre el controlador de energía EPCH y el controlador de señal ABSM. Luego, se diseña la estrategia de control cooperativo optimizado. De esta manera, los sistemas de robots pueden combinar las ventajas del controlador de energía EPCH y el controlador de señal ABSM. Finalmente, los resultados de la simulación demuestran que el uso de la estrategia de control cooperativo optimizado brinda a las articulaciones de robots un rendimiento de control sobresaliente en cuanto a precisión de seguimiento y rapidez de respuesta.
Descripción
Las articulaciones de robots accionadas por motores síncronos de imanes permanentes (PMSM) a menudo no pueden tener al mismo tiempo una precisión superior y rapidez al rastrear señales objetivo. Las articulaciones de robots tienen características dinámicas finas y características de estado estacionario pobres cuando se utiliza el controlador de señal, o tienen características de estado estacionario finas y características dinámicas pobres cuando se utiliza el controlador de energía. Es difícil hacer articulaciones de robots que tengan tanto características dinámicas superiores como de estado estacionario a la vez utilizando un solo método de control. Para resolver este problema, se propone la estrategia de control cooperativo optimizado. Primero, se diseñan un controlador de energía Hamiltoniano controlado por puerto de error (EPCH) y un controlador de señal de modo deslizante de retroceso adaptable (ABSM). Segundo, se diseña un coeficiente de control cooperativo optimizado basado en el error de posición de una articulación de robot; esto permite que el sistema cambie suavemente entre el controlador de energía EPCH y el controlador de señal ABSM. Luego, se diseña la estrategia de control cooperativo optimizado. De esta manera, los sistemas de robots pueden combinar las ventajas del controlador de energía EPCH y el controlador de señal ABSM. Finalmente, los resultados de la simulación demuestran que el uso de la estrategia de control cooperativo optimizado brinda a las articulaciones de robots un rendimiento de control sobresaliente en cuanto a precisión de seguimiento y rapidez de respuesta.