Síntesis en cascada de observadores de variables mixtas para sistemas de seguimiento de manipuladores de articulaciones flexibles bajo perturbaciones paramétricas y externas
Autores: Krasnova, Svetlana A.; Antipov, Aleksey S.; Krasnov, Dmitry V.; Utkin, Anton V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Síntesis en cascada de observadores de variables mixtas para sistemas de seguimiento de manipuladores de articulaciones flexibles bajo perturbaciones paramétricas y externas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistema de seguimiento
Manipulador
Acciones de control
Perturbaciones
Sensores
Ley de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 49
Citaciones: Sin citaciones
Este documento considera un sistema de seguimiento desarrollado para un manipulador de plena actuación con articulaciones flexibles bajo las siguientes suposiciones: los torques son acciones de control, y no se consideran las dinámicas del bucle de corriente; las características de masa-inercia del manipulador y otros parámetros no son exactamente conocidos; las perturbaciones externas emparejadas y no emparejadas actúan sobre el sistema, y las perturbaciones emparejadas no son suaves; las derivadas de las acciones de referencia son alcanzables pero son funciones desconocidas del tiempo; el conjunto de sensores no es completo. Basándonos en la representación del modelo de planta de control en forma de bloque de entrada-salida con respecto a variables mixtas (funciones de variables de estado, influencias externas y sus derivadas), hemos desarrollado una ley de control combinada para el caso en el que la matriz de control contiene elementos inciertos aditivos. Además, hemos diseñado observadores de variables mixtas de la dimensión más pequeña posible con acciones correctivas lineales por partes para dos casos: (i) solo se miden las coordenadas generalizadas del manipulador; (ii) solo se miden las posiciones angulares y velocidades de los motores. Se muestra que en un sistema de bucle cerrado con retroalimentación dinámica, se proporciona una precisión de estabilización del error de seguimiento dada en condiciones de información incompleta. Presentamos los resultados de la simulación numérica de estos algoritmos para un manipulador de eslabón único.
Descripción
Este documento considera un sistema de seguimiento desarrollado para un manipulador de plena actuación con articulaciones flexibles bajo las siguientes suposiciones: los torques son acciones de control, y no se consideran las dinámicas del bucle de corriente; las características de masa-inercia del manipulador y otros parámetros no son exactamente conocidos; las perturbaciones externas emparejadas y no emparejadas actúan sobre el sistema, y las perturbaciones emparejadas no son suaves; las derivadas de las acciones de referencia son alcanzables pero son funciones desconocidas del tiempo; el conjunto de sensores no es completo. Basándonos en la representación del modelo de planta de control en forma de bloque de entrada-salida con respecto a variables mixtas (funciones de variables de estado, influencias externas y sus derivadas), hemos desarrollado una ley de control combinada para el caso en el que la matriz de control contiene elementos inciertos aditivos. Además, hemos diseñado observadores de variables mixtas de la dimensión más pequeña posible con acciones correctivas lineales por partes para dos casos: (i) solo se miden las coordenadas generalizadas del manipulador; (ii) solo se miden las posiciones angulares y velocidades de los motores. Se muestra que en un sistema de bucle cerrado con retroalimentación dinámica, se proporciona una precisión de estabilización del error de seguimiento dada en condiciones de información incompleta. Presentamos los resultados de la simulación numérica de estos algoritmos para un manipulador de eslabón único.