Control de Vibraciones Robusto Basado en un Observador de Estado de Cuerpo Rígido para Juntas Modulares
Autores: Xin, Qiang; Wang, Chongchong; Chen, Chin-Yin; Yang, Guilin; Chen, Long
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Control de Vibraciones Robusto Basado en un Observador de Estado de Cuerpo Rígido para Juntas Modulares
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Vibración
Modos de resonancia
Transmisión armónica
Controlador de velocidad
Observador de estado
Ondulación de par
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La vibración causada por los modos de resonancia ocurre frecuentemente durante la aceleración y desaceleración de la articulación modular integrada con un accionamiento armónico flexible. El método convencional de velocidad de cuerpo rígido equivalente con observador puede suprimir la vibración residual inducida por la frecuencia resonante, pero tiene una baja robustez ante incertidumbres del modelo y perturbaciones externas. Además, no puede eliminar el rizado de par causado por el accionamiento armónico durante el movimiento uniforme a baja velocidad, lo que reduce la precisión del seguimiento de velocidad. Por lo tanto, se diseña un controlador de velocidad con un observador de estado de cuerpo rígido y un amortiguador ajustable para mejorar el rendimiento robusto y la precisión del seguimiento de velocidad. El observador de estado de cuerpo rígido diseñado permite un mayor ganancia para que el ancho de banda del observador pueda aumentar, y la velocidad equivalente de cuerpo rígido se puede adquirir con mayor precisión. Notablemente, el observador de alta ganancia reduce la sensibilidad a las incertidumbres del modelo y perturbaciones exóticas, especialmente cerca de la frecuencia resonante. Además, el observador combinado con un amortiguador ajustable puede suprimir simultáneamente la vibración residual y el rizado de par. El método propuesto se compara experimentalmente con un método PI y otros dos métodos de velocidad de cuerpo rígido, como el método convencional de observador de cuerpo rígido equivalente y el método de cancelación de auto-resonancia, para verificar sus ventajas.
Descripción
La vibración causada por los modos de resonancia ocurre frecuentemente durante la aceleración y desaceleración de la articulación modular integrada con un accionamiento armónico flexible. El método convencional de velocidad de cuerpo rígido equivalente con observador puede suprimir la vibración residual inducida por la frecuencia resonante, pero tiene una baja robustez ante incertidumbres del modelo y perturbaciones externas. Además, no puede eliminar el rizado de par causado por el accionamiento armónico durante el movimiento uniforme a baja velocidad, lo que reduce la precisión del seguimiento de velocidad. Por lo tanto, se diseña un controlador de velocidad con un observador de estado de cuerpo rígido y un amortiguador ajustable para mejorar el rendimiento robusto y la precisión del seguimiento de velocidad. El observador de estado de cuerpo rígido diseñado permite un mayor ganancia para que el ancho de banda del observador pueda aumentar, y la velocidad equivalente de cuerpo rígido se puede adquirir con mayor precisión. Notablemente, el observador de alta ganancia reduce la sensibilidad a las incertidumbres del modelo y perturbaciones exóticas, especialmente cerca de la frecuencia resonante. Además, el observador combinado con un amortiguador ajustable puede suprimir simultáneamente la vibración residual y el rizado de par. El método propuesto se compara experimentalmente con un método PI y otros dos métodos de velocidad de cuerpo rígido, como el método convencional de observador de cuerpo rígido equivalente y el método de cancelación de auto-resonancia, para verificar sus ventajas.