Control robusto de rechazo de perturbaciones activas en modo deslizante para un brazo flexible de un solo eslabón con grandes variaciones de carga útil
Autores: Wang, Fan; Liu, Peng; Jing, Feng; Liu, Bo; Peng, Wei; Guo, Min; Xie, Meilin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Control robusto de rechazo de perturbaciones activas en modo deslizante para un brazo flexible de un solo eslabón con grandes variaciones de carga útil
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Esquema de control
Seguimiento de trayectoria de punta
Brazo de un solo eslabón flexible
Control de rechazo de perturbaciones
Compensación por modo deslizante
Término de robustez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un novedoso esquema de control robusto para el seguimiento de la trayectoria de la punta de un brazo flexible de un solo eslabón ligero. El esquema de control desarrollado aborda la influencia de los cambios en la carga de la punta y las perturbaciones durante el proceso de trabajo del brazo flexible, logrando así un seguimiento preciso de la trayectoria de referencia de la punta. El esquema de control robusto está compuesto por un bucle interno y un bucle externo. El bucle interno adopta el control PD tradicional, y en el bucle externo se diseña un control de rechazo activo de perturbaciones (ADRC) con una compensación de modo deslizante (SM). Además, la compensación de modo deslizante se utiliza principalmente para hacer frente al error de estimación de perturbación del observador de estado extendido (ESO), mediante el cual se logra una insensibilidad a las variaciones de la carga de la punta y una fuerte resistencia a las perturbaciones. Finalmente, se realizan algunas simulaciones numéricas para respaldar el análisis teórico. Los resultados muestran que el sistema es más robusto a las variaciones de la masa de la punta del brazo y más resistente al torque externo después de agregar el término de robustez de modo deslizante al ADRC.
Descripción
Este documento propone un novedoso esquema de control robusto para el seguimiento de la trayectoria de la punta de un brazo flexible de un solo eslabón ligero. El esquema de control desarrollado aborda la influencia de los cambios en la carga de la punta y las perturbaciones durante el proceso de trabajo del brazo flexible, logrando así un seguimiento preciso de la trayectoria de referencia de la punta. El esquema de control robusto está compuesto por un bucle interno y un bucle externo. El bucle interno adopta el control PD tradicional, y en el bucle externo se diseña un control de rechazo activo de perturbaciones (ADRC) con una compensación de modo deslizante (SM). Además, la compensación de modo deslizante se utiliza principalmente para hacer frente al error de estimación de perturbación del observador de estado extendido (ESO), mediante el cual se logra una insensibilidad a las variaciones de la carga de la punta y una fuerte resistencia a las perturbaciones. Finalmente, se realizan algunas simulaciones numéricas para respaldar el análisis teórico. Los resultados muestran que el sistema es más robusto a las variaciones de la masa de la punta del brazo y más resistente al torque externo después de agregar el término de robustez de modo deslizante al ADRC.