Control terminal de modo de deslizamiento para rechazo activo de perturbaciones en sistema de robot de teleapuntamiento utilizando observadores de Kalman de múltiples modelos
Autores: Ji, Peng; Min, Feng; Ma, Fengying; Zhang, Fangfang; Ni, Dejing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control terminal de modo de deslizamiento para rechazo activo de perturbaciones en sistema de robot de teleapuntamiento utilizando observadores de Kalman de múltiples modelos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Estudio
Control de teleapuntado
Robot
Objetivo en movimiento
Perturbaciones
Seguimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio propone una estrategia de control de tele-apuntado para el robot de reconocimiento terrestre para rastrear rápidamente el objetivo en movimiento en presencia de incertidumbres dinámicas, ruidos de medición sensorial y perturbaciones externas variables en el tiempo. Primero, la trayectoria de control de tele-apuntado generada por el dispositivo de interacción humano-computadora (HCI) se filtra con un diferenciador de seguimiento y un filtro promedio recursivo. En segundo lugar, la perturbación de fuerza de impacto inercial generada por el control de tele-apuntado en maniobra, junto con otras incertidumbres (por ejemplo, fricción interna, error de modelado, etc.), se considera como una perturbación agrupada, y luego se diseña un novedoso observador de Kalman extendido de estado aumentado de múltiples modelos (MEKO), capaz de filtrar los ruidos de medición conjuntos y estimar la perturbación agrupada simultáneamente. Por último, se aplica un controlador de modo deslizante terminal no singular para eliminar la perturbación agrupada y controlar las articulaciones para rastrear la trayectoria deseada correspondiente. Para verificar el rendimiento del control de tele-apuntado, se diseñan experimentos de seguimiento de trayectorias aleatorias para simular el control de seguimiento de tele-apuntado de objetivos en maniobra. Como se indica a partir de los resultados experimentales, la estrategia de control propuesta es capaz de suprimir significativamente el efecto de la perturbación de fuerza de impacto inercial y los ruidos de medición conjuntos, y lograr un control de tele-apuntado rápido y estable.
Descripción
Este estudio propone una estrategia de control de tele-apuntado para el robot de reconocimiento terrestre para rastrear rápidamente el objetivo en movimiento en presencia de incertidumbres dinámicas, ruidos de medición sensorial y perturbaciones externas variables en el tiempo. Primero, la trayectoria de control de tele-apuntado generada por el dispositivo de interacción humano-computadora (HCI) se filtra con un diferenciador de seguimiento y un filtro promedio recursivo. En segundo lugar, la perturbación de fuerza de impacto inercial generada por el control de tele-apuntado en maniobra, junto con otras incertidumbres (por ejemplo, fricción interna, error de modelado, etc.), se considera como una perturbación agrupada, y luego se diseña un novedoso observador de Kalman extendido de estado aumentado de múltiples modelos (MEKO), capaz de filtrar los ruidos de medición conjuntos y estimar la perturbación agrupada simultáneamente. Por último, se aplica un controlador de modo deslizante terminal no singular para eliminar la perturbación agrupada y controlar las articulaciones para rastrear la trayectoria deseada correspondiente. Para verificar el rendimiento del control de tele-apuntado, se diseñan experimentos de seguimiento de trayectorias aleatorias para simular el control de seguimiento de tele-apuntado de objetivos en maniobra. Como se indica a partir de los resultados experimentales, la estrategia de control propuesta es capaz de suprimir significativamente el efecto de la perturbación de fuerza de impacto inercial y los ruidos de medición conjuntos, y lograr un control de tele-apuntado rápido y estable.