Redes Neuronales Continuas en Forma Cerrada para el Control por Modo Deslizante con Compensación de Gravedad Neuronal
Autores: Urrea, Claudio; Garcia-Garcia, Yainet; Kern, John
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Redes Neuronales Continuas en Forma Cerrada para el Control por Modo Deslizante con Compensación de Gravedad Neuronal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Diseño
Control por modo deslizante
Redes neuronales
Compensación de gravedad
Robot industrial
Alta precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio propone el diseño de un controlador robusto basado en una estructura de Control por Modo Deslizante (SMC). El controlador propuesto, llamado Control por Modo Deslizante basado en Redes Neuronales Continuas en Forma Cerrada con Compensación de Gravedad (SMC-CfC-G), incluye el desarrollo de un modelo inverso del robot industrial UR5, que se utiliza ampliamente en diversos campos. También incluye el desarrollo de un vector de gravedad utilizando redes neuronales, que supera al vector de gravedad obtenido a través del modelado tradicional de robots. Para desarrollar un compensador de gravedad, se implementó una red neuronal de Perceptrón Multicapa (MLP) de avance. Se introdujo el uso de redes neuronales Continuas en Forma Cerrada (CfC) para el desarrollo del modelo inverso de un robot, lo que permite un modelado eficiente del robot. Se verificó el comportamiento del controlador propuesto bajo cargas y perturbaciones de torque en el efector final, demostrando su robustez frente a perturbaciones y variaciones en las condiciones de operación. Se destaca la adaptabilidad y capacidad del controlador propuesto para mantener un rendimiento superior en entornos industriales dinámicos, superando a los controladores clásicos SMC, Proporcional-Integral-Derivativo (PID) y Neurales. En consecuencia, se obtuvo un controlador de alta precisión con una tasa de error máxima de aproximadamente 1.57 mm, lo que lo hace útil para aplicaciones que requieren alta precisión.
Descripción
Este estudio propone el diseño de un controlador robusto basado en una estructura de Control por Modo Deslizante (SMC). El controlador propuesto, llamado Control por Modo Deslizante basado en Redes Neuronales Continuas en Forma Cerrada con Compensación de Gravedad (SMC-CfC-G), incluye el desarrollo de un modelo inverso del robot industrial UR5, que se utiliza ampliamente en diversos campos. También incluye el desarrollo de un vector de gravedad utilizando redes neuronales, que supera al vector de gravedad obtenido a través del modelado tradicional de robots. Para desarrollar un compensador de gravedad, se implementó una red neuronal de Perceptrón Multicapa (MLP) de avance. Se introdujo el uso de redes neuronales Continuas en Forma Cerrada (CfC) para el desarrollo del modelo inverso de un robot, lo que permite un modelado eficiente del robot. Se verificó el comportamiento del controlador propuesto bajo cargas y perturbaciones de torque en el efector final, demostrando su robustez frente a perturbaciones y variaciones en las condiciones de operación. Se destaca la adaptabilidad y capacidad del controlador propuesto para mantener un rendimiento superior en entornos industriales dinámicos, superando a los controladores clásicos SMC, Proporcional-Integral-Derivativo (PID) y Neurales. En consecuencia, se obtuvo un controlador de alta precisión con una tasa de error máxima de aproximadamente 1.57 mm, lo que lo hace útil para aplicaciones que requieren alta precisión.