Diseño de observador Luenberger difuso para manipulador de robot de articulación flexible no lineal
Autores: Jerbi, Houssem; Al-Darraji, Izzat; Tsaramirsis, Georgios; Kchaou, Mourad; Abbassi, Rabeh; AlShammari, Obaid
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Disponible con Suscripción Virtualpro
Artículos
2022
Diseño de observador Luenberger difuso para manipulador de robot de articulación flexible no linealCategoría
Ingeniería y Tecnología
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El proceso de controlar un Manipulador de Robot de Articulación Flexible (FJRM) requiere sensores adicionales para medir las variables de estado de las articulaciones flexibles. Por lo tanto, tener en cuenta la elasticidad agrega mucha complejidad ya que todos los sensores adicionales deben ser considerados durante el proceso de control. Este documento propone un observador no lineal que controla FJRM, sin necesidad de sensores de equipo para medir los estados. Las ecuaciones de estado no lineales se derivan en detalle para el FJRM donde se considera la no linealidad de orden tres. La técnica del Modelo Difuso Takagi-Sugeno (T-SFM) se aplica para linearizar el sistema FJRM. Se diseña un observador de Luenberger para estimar los estados no medidos utilizando corrección de error. El observador de Luenberger desarrollado mostró su capacidad para controlar el FJRM utilizando solo la señal medida de la velocidad del motor. Se implementa un análisis de estabilidad para mejorar la capacidad del observador diseñado para estabilizar el sistema FJRM. El observador desarrollado se prueba mediante simulación para evaluar la capacidad del observador para estimar los estados desconocidos. Los resultados mostraron que el algoritmo de control propuesto estimó el ángulo del motor, el ángulo del engranaje, el ángulo del eslabón, la velocidad angular del engranaje y la velocidad angular del eslabón con errores estables cero.
Descripción
El proceso de controlar un Manipulador de Robot de Articulación Flexible (FJRM) requiere sensores adicionales para medir las variables de estado de las articulaciones flexibles. Por lo tanto, tener en cuenta la elasticidad agrega mucha complejidad ya que todos los sensores adicionales deben ser considerados durante el proceso de control. Este documento propone un observador no lineal que controla FJRM, sin necesidad de sensores de equipo para medir los estados. Las ecuaciones de estado no lineales se derivan en detalle para el FJRM donde se considera la no linealidad de orden tres. La técnica del Modelo Difuso Takagi-Sugeno (T-SFM) se aplica para linearizar el sistema FJRM. Se diseña un observador de Luenberger para estimar los estados no medidos utilizando corrección de error. El observador de Luenberger desarrollado mostró su capacidad para controlar el FJRM utilizando solo la señal medida de la velocidad del motor. Se implementa un análisis de estabilidad para mejorar la capacidad del observador diseñado para estabilizar el sistema FJRM. El observador desarrollado se prueba mediante simulación para evaluar la capacidad del observador para estimar los estados desconocidos. Los resultados mostraron que el algoritmo de control propuesto estimó el ángulo del motor, el ángulo del engranaje, el ángulo del eslabón, la velocidad angular del engranaje y la velocidad angular del eslabón con errores estables cero.