Control Robusto de Tiempo Predefinido para un Sistema de Descarga de Gravedad Basado en Suspensión
Autores: Yan, Huixing; Lu, Hongqian; Yang, Yefeng; Li, Boyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control Robusto de Tiempo Predefinido para un Sistema de Descarga de Gravedad Basado en Suspensión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Simulación
Sistemas de descarga de gravedad
Exploración espacial
Marco de control
Músculo artificial neumático
Observador de perturbaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Simular entornos de baja o cero gravedad en el suelo es una tecnología importante en el campo de la exploración espacial. Los sistemas de descarga de gravedad basados en suspensión (SGO) son plataformas comúnmente utilizadas en tierra para simular entornos espaciales. Sin embargo, el control de los sistemas SGO presenta desafíos significativos debido a las perturbaciones externas y a los estrictos requisitos de tiempo de respuesta. Este estudio propone un marco de control basado en un observador de tiempo predefinido (PdT) para abordar el problema de control del sistema SGO. Para comenzar, se introduce un mecanismo de descarga activa basado en músculos artificiales neumáticos para abordar el problema inherente de subactuación en el sistema SGO. Posteriormente, se introduce un observador de perturbaciones PdT para estimar las perturbaciones externas que actúan sobre el sistema SGO. A continuación, se investiga un tipo de controlador PdT para el sistema SGO. Se demuestra que el sistema, que incluye el observador de perturbaciones PdT y el controlador PdT, es estable en el sentido de Lyapunov. Finalmente, se realizan suficientes simulaciones numéricas y experimentos físicos para verificar la superioridad y efectividad del método de control propuesto.
Descripción
Simular entornos de baja o cero gravedad en el suelo es una tecnología importante en el campo de la exploración espacial. Los sistemas de descarga de gravedad basados en suspensión (SGO) son plataformas comúnmente utilizadas en tierra para simular entornos espaciales. Sin embargo, el control de los sistemas SGO presenta desafíos significativos debido a las perturbaciones externas y a los estrictos requisitos de tiempo de respuesta. Este estudio propone un marco de control basado en un observador de tiempo predefinido (PdT) para abordar el problema de control del sistema SGO. Para comenzar, se introduce un mecanismo de descarga activa basado en músculos artificiales neumáticos para abordar el problema inherente de subactuación en el sistema SGO. Posteriormente, se introduce un observador de perturbaciones PdT para estimar las perturbaciones externas que actúan sobre el sistema SGO. A continuación, se investiga un tipo de controlador PdT para el sistema SGO. Se demuestra que el sistema, que incluye el observador de perturbaciones PdT y el controlador PdT, es estable en el sentido de Lyapunov. Finalmente, se realizan suficientes simulaciones numéricas y experimentos físicos para verificar la superioridad y efectividad del método de control propuesto.