Robot espacial de doble brazo Operación en órbita de control de impedancia de rendimiento prescrito de acoplamiento auxiliar
Autores: Liu, Dongbo; Chen, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Robot espacial de doble brazo Operación en órbita de control de impedancia de rendimiento prescrito de acoplamiento auxiliar
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Control de impedancia
Robot espacial de doble brazo
Operación de acoplamiento
Controlador de modo deslizante
Redes neuronales
Estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se estudia el control de impedancia de un robot espacial de doble brazo en operación de acoplamiento auxiliar en órbita. Primero, para el sistema híbrido de cadena cerrada formado por el robot espacial de doble brazo después de la operación de captura, se establece la ecuación dinámica de posición no controlada y actitud controlada. Se establecen el modelo de impedancia lineal de segundo orden y el modelo ambiental aproximado de segundo orden para el problema del control simultáneo de fuerza/pose de salida del extremo del manipulador. Luego, con el objetivo de satisfacer los requisitos de control de rendimiento transitorio de la operación de acoplamiento auxiliar del robot espacial de doble brazo en órbita, se diseña un controlador de modo deslizante con reemplazo equivalente de errores de seguimiento al introducir la teoría de Control de Rendimiento Prescrito (PPC). A continuación, se utilizan Redes Neuronales de Función Base Radial (RBFNN) para compensar con precisión las incertidumbres de modelado del sistema. Finalmente, se verifica la estabilidad del sistema mediante la determinación de estabilidad de Lyapunov. Los resultados de la simulación muestran que la precisión de control de actitud es mejor que, la precisión de control de posición es mejor que m, y la precisión de control de fuerza de salida es mejor que 0.5 N cuando alcanza 30 N. También se indicó que el algoritmo de control propuesto puede limitar el rendimiento transitorio del sistema controlado dentro del rango preestablecido y lograr un control de fuerza/pose de alta precisión, lo que garantiza una operación de acoplamiento auxiliar en órbita más estable del robot espacial de doble brazo.
Descripción
Se estudia el control de impedancia de un robot espacial de doble brazo en operación de acoplamiento auxiliar en órbita. Primero, para el sistema híbrido de cadena cerrada formado por el robot espacial de doble brazo después de la operación de captura, se establece la ecuación dinámica de posición no controlada y actitud controlada. Se establecen el modelo de impedancia lineal de segundo orden y el modelo ambiental aproximado de segundo orden para el problema del control simultáneo de fuerza/pose de salida del extremo del manipulador. Luego, con el objetivo de satisfacer los requisitos de control de rendimiento transitorio de la operación de acoplamiento auxiliar del robot espacial de doble brazo en órbita, se diseña un controlador de modo deslizante con reemplazo equivalente de errores de seguimiento al introducir la teoría de Control de Rendimiento Prescrito (PPC). A continuación, se utilizan Redes Neuronales de Función Base Radial (RBFNN) para compensar con precisión las incertidumbres de modelado del sistema. Finalmente, se verifica la estabilidad del sistema mediante la determinación de estabilidad de Lyapunov. Los resultados de la simulación muestran que la precisión de control de actitud es mejor que, la precisión de control de posición es mejor que m, y la precisión de control de fuerza de salida es mejor que 0.5 N cuando alcanza 30 N. También se indicó que el algoritmo de control propuesto puede limitar el rendimiento transitorio del sistema controlado dentro del rango preestablecido y lograr un control de fuerza/pose de alta precisión, lo que garantiza una operación de acoplamiento auxiliar en órbita más estable del robot espacial de doble brazo.