Control deslizante de alto orden para manipuladores rígidos de tres articulaciones basado en una red neuronal de optimización de enjambre de partículas mejorada
Autores: Zhang, Jin; Meng, Wenjun; Yin, Yufeng; Li, Zhengnan; Ma, Lidong; Liang, Weiqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control deslizante de alto orden para manipuladores rígidos de tres articulaciones basado en una red neuronal de optimización de enjambre de partículas mejorada
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Método de control
Oscilación de trayectoria
Control de modo deslizante
Red neuronal
Optimización por enjambre de partículas
Seguimiento de manipulador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un método de control para el problema de la vibración de la trayectoria y el bajo rendimiento de seguimiento del extremo de un manipulador rígido de tres articulaciones. El control se basa en un algoritmo de optimización de enjambre de partículas de alto orden con una red neuronal de control de modo deslizante mejorada. Aunque el control de estructura de modo deslizante variable tiene un cierto grado de robustez, debido a sus propias características de conmutación, puede ocurrir un efecto de vibración en la etapa posterior del seguimiento de trayectoria del extremo del manipulador. Por lo tanto, sobre la base del control de modo deslizante de orden superior, se añadieron la ley de control continuo homogéneo y el algoritmo adaptativo de super-torsión para mejorar aún más la robustez del sistema. Se utilizó una red neuronal de función de base radial para compensar los errores en el proceso de modelado, y se diseñó una ley adaptativa para actualizar los pesos de la capa intermedia de la red neuronal. Además, se estableció y aplicó un algoritmo de optimización de enjambre de partículas mejorado para optimizar los parámetros de la red neuronal, lo que mejoró el seguimiento de trayectoria del extremo del manipulador. Finalmente, los resultados de la simulación en MATLAB indicaron la validez y superioridad del método de control propuesto en comparación con otros algoritmos de control de modo deslizante.
Descripción
Este documento presenta un método de control para el problema de la vibración de la trayectoria y el bajo rendimiento de seguimiento del extremo de un manipulador rígido de tres articulaciones. El control se basa en un algoritmo de optimización de enjambre de partículas de alto orden con una red neuronal de control de modo deslizante mejorada. Aunque el control de estructura de modo deslizante variable tiene un cierto grado de robustez, debido a sus propias características de conmutación, puede ocurrir un efecto de vibración en la etapa posterior del seguimiento de trayectoria del extremo del manipulador. Por lo tanto, sobre la base del control de modo deslizante de orden superior, se añadieron la ley de control continuo homogéneo y el algoritmo adaptativo de super-torsión para mejorar aún más la robustez del sistema. Se utilizó una red neuronal de función de base radial para compensar los errores en el proceso de modelado, y se diseñó una ley adaptativa para actualizar los pesos de la capa intermedia de la red neuronal. Además, se estableció y aplicó un algoritmo de optimización de enjambre de partículas mejorado para optimizar los parámetros de la red neuronal, lo que mejoró el seguimiento de trayectoria del extremo del manipulador. Finalmente, los resultados de la simulación en MATLAB indicaron la validez y superioridad del método de control propuesto en comparación con otros algoritmos de control de modo deslizante.