Про побудову керування, що глобально стабілізує рух одноланкового маніпулятора із нелінійно пружним зчленуванням в околі залежної від часу траєкторії
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2023.06.033Ключові слова:
одноланковий маніпулятор, нелінійно пружне зчленування, малоприводна механічна система, функція Ляпунова, глобальна стабілізаціяАнотація
Отримано закон обертання електродвигуна, який забезпечує глобальну стабілізацію руху моделі одноланкового маніпулятора із пружним зчленуванням в околі заданої залежної від часу траєкторії. Пружність зчленування моделюється торсіонною пружиною, сила пружності якої вважається нелінійно залежною від зміщення. Цей факт унеможливлює застосування звичайного підходу (розрахованого на лінійність сили пружності) і значно ускладнює задачу побудови керування. Проте, застосовуючи техніку DSC (Dynamic Surface Control), отримано бажане керування. Специфічний вибір параметрів керування і констант фільтрів дозволяє уникнути зростання порядку допоміжної системи, а також явища значного ускладнення вигляду як допоміжної системи диференціальних рівнянь, так і закону керування, тобто явища “explosion of complexity”. Зниження порядку системи диференціальних рівнянь та спрощення її вигляду дозволили в даному випадку отримати в явному вигляді відповідну функцію Ляпунова та з її допомогою довести, що запропоноване керування вирішує поставлену задачу керування.
Завантаження
Посилання
De Luca, A. (1988). Dynamic Control of Robots with Joint Elasticity. Proceedings of the 33rd IEEE Conference on Robotics and Automation, pp. 152-158. https://doi.org/10.1109/ROBOT.1988.12040
Spong, M. W. (1990). Control of Flexible Joint Robots: A Survey. Coordinated Science Laboratory Report no. UILU-ENG-90-2203. Urbana-Champaign: Univ. Illinois.
Tomei, P. A. (1991). Simple PD Controller for Robots with Elastic Joints. IEEE Trans. of Automatic Control, 36, No. 10, pp. 1208-1213. https://doi.org/10.1109/9.90238
Ozgoli S. & Taghirad H.D. (2006). A survey on the control of flexible joint robots. Asian J. Control, 8, Iss. 4, pp. 332-344. https://doi.org/10.1111/j.1934-6093.2006.tb00285.x
Song, B. & Hedrick, J. K. (2011). Dynamic surface control of uncertain nonlinear systems. An LMI approach. London: Springer-Verlag.
Swaroop, D., Hedrick, J. K., Yip, P. P. & Gerdes, J. C. (2000). Dynamic surface control for a class of nonlinear systems. IEEE Trans. of Automatic Control, 45, No. 10, pp. 1893-1899. https://doi.org/10.1109/TAC.2000.880994
Khoroshun A.S. (2021). On Global Positional Stabilization of a Single-Link Manipulator with a Nonlinear Elastic Joint*. Int. Appl. Mech., 57, №5, pp. 578–590. https://doi.org/10.1007/s10778-021-01108-z
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
