Control de retroalimentación de salida a través de observador de estado extendido lineal para un manipulador incierto con restricciones de salida y zona muerta de entrada
Autores: Tran, Duc Thien; Dao, Hoang Vu; Dinh, Truong Quang; Ahn, Kyoung Kwan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Control de retroalimentación de salida a través de observador de estado extendido lineal para un manipulador incierto con restricciones de salida y zona muerta de entrada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Control propuesto
Observador lineal de estado extendido
LESO
Controlador de retroalimentación de salida
Manipulador de n grados de libertad
Función de barrera de Lyapunov
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un controlador de retroalimentación de salida con un observador de estado extendido lineal (LESO) para un manipulador de n grados de libertad (n-DOF) bajo la presencia de perturbaciones externas, una zona muerta de entrada y restricciones de salida variables en el tiempo. Primero, estos problemas se derivan en ecuaciones matemáticas que acompañan a un manipulador de n grados de libertad. El control propuesto está diseñado basado en la técnica de retroceso con la función de barrera de Lyapunov (BLF) y un LESO. El LESO se utiliza para estimar tanto los estados no medidos como las incertidumbres agrupadas, incluidas las fricciones desconocidas, las perturbaciones externas y la zona muerta de entrada, con el fin de mejorar la precisión del manipulador robótico. Además, la BLF ayuda a evitar la violación de las restricciones de salida. La estabilidad y la satisfacción de las restricciones de salida del manipulador controlado se analizan teóricamente y se demuestran mediante el teorema de Lyapunov con una función de barrera de Lyapunov. Se realizan algunas simulaciones comparativas en un manipulador plano de 3 grados de libertad. Los resultados de la simulación demuestran la mejora significativa en el rendimiento del control propuesto sobre los métodos anteriores.
Descripción
Este documento propone un controlador de retroalimentación de salida con un observador de estado extendido lineal (LESO) para un manipulador de n grados de libertad (n-DOF) bajo la presencia de perturbaciones externas, una zona muerta de entrada y restricciones de salida variables en el tiempo. Primero, estos problemas se derivan en ecuaciones matemáticas que acompañan a un manipulador de n grados de libertad. El control propuesto está diseñado basado en la técnica de retroceso con la función de barrera de Lyapunov (BLF) y un LESO. El LESO se utiliza para estimar tanto los estados no medidos como las incertidumbres agrupadas, incluidas las fricciones desconocidas, las perturbaciones externas y la zona muerta de entrada, con el fin de mejorar la precisión del manipulador robótico. Además, la BLF ayuda a evitar la violación de las restricciones de salida. La estabilidad y la satisfacción de las restricciones de salida del manipulador controlado se analizan teóricamente y se demuestran mediante el teorema de Lyapunov con una función de barrera de Lyapunov. Se realizan algunas simulaciones comparativas en un manipulador plano de 3 grados de libertad. Los resultados de la simulación demuestran la mejora significativa en el rendimiento del control propuesto sobre los métodos anteriores.