tailieunhanh - Báo cáo nghiên cứu khoa học: "BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT MỚI CHO HOẠT ĐỘNG BỀN VỮNG CỦA TAY MÁY ROBOT"

Bài báo này trình bày các nghiên cứu lý thuyết, mô phỏng và thực nghiệm của bộ điều khiển trượt mới cho hoạt động bền vững của tay máy robot bằng cách thay hàm chuyển mạch signum bằng hàm chuyển mạch tích phân-bão hòa (sat-PI) nhằm giảm hiện tượng chattering và nâng cao chất lượng điều khiển. | BỘ ĐIỀU KHIÊN TRƯỢT MỚI CHO HOẠT ĐỘNG BỂN Vững Của tay Máy robot A NEW TYPE OF SLIDING MODE CONTROLLER FOR ROBUST TRACKING OF ROBOTIC MANIPULATORS LÊ TẤN DUY Đại học Đà Nang TÓM TẮT Bài báo này trình bày các nghiên cứu lý thuyết mô phỏng và thực nghiệm của bộ điều khiển trượt mới cho hoạt động bền vững của tay máy robot bằng cách thay hàm chuyển mạch signum bằng hàm chuyển mạch tích phân-bão hòa sat-PI nhằm giảm hiện tượng chattering và nâng cao chất lượng điều khiển. ABSTRACT This paper is concerned with the theory simulation and experiment of a new type of sliding mode controller for robust tracking performances of robotic manipulators by replacing the signum function with a satured proportional-integral sat-PI to alleviate the chattering problem and improve the control quality. 1. Giới thiệu Bài báo này giới thiệu một bộ điều khiển trượt mới sử dụng hàm chuyển mạch là hàm tích phân-bão hòa sat-PI . Việc mô hình hóa và nghiên cứu mô phỏng hệ thống điều khiển chuyển động được thực hiện trên nền Matlab-Simulink sau đó kiểm nghiệm bằng thực nghiệm trên mô hình thực tế là robot Gryphon EC. Kết quả trên mô phỏng và thực nghiệm chứng minh được tính đúng đắn và khẳng định việc chọn luật điều khiển trong phương pháp điều khiển trượt đề xuất sat-PI đã nâng cao chất lượng và khắc phục được nhược điểm của hệ điều khiển trượt truyền thống. 2. Điều khiển trượt hệ thống phi tuyến 5 7 Ta xem xét hệ động học sau x n a X B X .u trong đó đại lượng vô hướng x là đầu ra mong muốn đại lượng vô hướng u là tín hiệu điều khiển đầu vào X x . x n 1 T là vectơ trạng thái a X là hàm phi tuyến không biết chính xác và B X là ma trận biểu diễn độ khuếch đại điều khiển không biết chính xác. Trạng thái ban đầu Xd 0 phải là Xd 0 X 0 và X X-Xd x x . X T Ngoài ra ta định nghĩa bề mặt biến thiên theo thời gian s t trong không gian trạng thái R n bằng phương trình vô hướng S X t 0 trong đó S X t Ậ À X dt với À là một hằng số dương. Ví dụ nếu n 2 thì S x - Àx tức s là tổng mức ảnh hưởng .