Sectorial fuzzy controller más feedforward para el seguimiento de trayectorias de brazos robóticos en el espacio conjunto
Autores: Pizarro-Lerma, Andres; Santibañez, Victor; Garcia-Hernandez, Ramon; Villalobos-Chin, Jorge
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Sectorial fuzzy controller más feedforward para el seguimiento de trayectorias de brazos robóticos en el espacio conjunto
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Controlador difuso sectorial
Compensación en avance
Dinámica del robot
Seguimiento de trayectorias
Articulaciones de revolución
Función de Lyapunov
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, proponemos un Controlador Difuso Sectorial (SFC) con una compensación en avance de la dinámica del robot en el espacio de las articulaciones, evaluado en las posiciones angulares deseadas, velocidades y aceleraciones, aplicado al seguimiento de trayectorias de todos los brazos robóticos con articulaciones de revolución. Se introduce una prueba de estabilidad asintótica uniforme global aplicando el teorema directo de Lyapunov para este nuevo esquema de control mediante el uso de una función de Lyapunov estricta. Esta función de Lyapunov estricta es la primera dentro del campo del control difuso que se aplica al control de trayectorias de manipuladores robóticos. Con esta función de Lyapunov estricta, también se realizó un análisis de sensibilidad para este novedoso esquema de control. Además, se presentan resultados experimentales físicos y de simulación en comparación con el esquema de control original, en el cual se inspira este nuevo controlador: el controlador Proporcional-Derivativo (PD) más compensación en avance. Los resultados experimentales mostraron un mejor rendimiento para el nuevo esquema de control difuso en comparación con la estructura clásica, tanto en los errores de posición de las articulaciones para valores de torque aplicados similares o menores, mostrando la tolerancia esperada a desviaciones y incertidumbres paramétricas que poseen todos los controladores difusos.
Descripción
En este documento, proponemos un Controlador Difuso Sectorial (SFC) con una compensación en avance de la dinámica del robot en el espacio de las articulaciones, evaluado en las posiciones angulares deseadas, velocidades y aceleraciones, aplicado al seguimiento de trayectorias de todos los brazos robóticos con articulaciones de revolución. Se introduce una prueba de estabilidad asintótica uniforme global aplicando el teorema directo de Lyapunov para este nuevo esquema de control mediante el uso de una función de Lyapunov estricta. Esta función de Lyapunov estricta es la primera dentro del campo del control difuso que se aplica al control de trayectorias de manipuladores robóticos. Con esta función de Lyapunov estricta, también se realizó un análisis de sensibilidad para este novedoso esquema de control. Además, se presentan resultados experimentales físicos y de simulación en comparación con el esquema de control original, en el cual se inspira este nuevo controlador: el controlador Proporcional-Derivativo (PD) más compensación en avance. Los resultados experimentales mostraron un mejor rendimiento para el nuevo esquema de control difuso en comparación con la estructura clásica, tanto en los errores de posición de las articulaciones para valores de torque aplicados similares o menores, mostrando la tolerancia esperada a desviaciones y incertidumbres paramétricas que poseen todos los controladores difusos.