Control de seguimiento del espacio de trabajo de un manipulador de dos enlaces flexibles mediante una estrategia de control distribuido
Autores: Fareh, Raouf; Saad, Mohamad; Saad, Maarouf
Idioma: Inglés
Editor: Hindawi Publishing Corporation
Año: 2013
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Gestion y control de procesos
Palabras clave
trayectoria
espacio de trabajo
primer eslabó
n
problema de diná
mica inversa
estrategia de control no lineal
problema de fase no mí
nima
té
cnica de redefinició
n de la salida
teorí
a de lyapunov
estabilidad asintó
tica
ley de control
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Se presenta una estrategia de control no lineal distribuido para manipuladores de dos eslabones flexibles para seguir una trayectoria deseada en el espacio de trabajo del robot. El problema de dinámica inversa se resuelve transformando la trayectoria deseada desde el espacio de trabajo al espacio articular utilizando un espacio intermedio, denominado espacio virtual, y utilizando a continuación el enfoque cuasiestático. Para resolver el problema de la fase no mínima, se utiliza una técnica de redefinición de la salida. Esta salida consiste en el ángulo del motor aumentado con un valor ponderado de la extremidad del enlace. La estrategia de control distribuido consiste en controlar el último eslabón suponiendo que el primer eslabón es estable y sigue sus trayectorias deseadas. La ley de control se desarrolla para estabilizar la dinámica de error y garantizar una dinámica interna acotada de forma que la nueva salida se aproxime lo máximo posible a la punta. A continuación, se selecciona el parámetro ponderado que define la salida no colocada. Se aplica el mismo procedimiento para controlar y estabilizar el primer eslabón. La estabilidad asintótica se demuestra mediante la teoría de Lyapunov. Este algoritmo se aplica a un manipulador de dos eslabones flexibles en el plano horizontal, y las simulaciones muestran un buen seguimiento de la trayectoria deseada en el espacio de trabajo.
Descripción
Se presenta una estrategia de control no lineal distribuido para manipuladores de dos eslabones flexibles para seguir una trayectoria deseada en el espacio de trabajo del robot. El problema de dinámica inversa se resuelve transformando la trayectoria deseada desde el espacio de trabajo al espacio articular utilizando un espacio intermedio, denominado espacio virtual, y utilizando a continuación el enfoque cuasiestático. Para resolver el problema de la fase no mínima, se utiliza una técnica de redefinición de la salida. Esta salida consiste en el ángulo del motor aumentado con un valor ponderado de la extremidad del enlace. La estrategia de control distribuido consiste en controlar el último eslabón suponiendo que el primer eslabón es estable y sigue sus trayectorias deseadas. La ley de control se desarrolla para estabilizar la dinámica de error y garantizar una dinámica interna acotada de forma que la nueva salida se aproxime lo máximo posible a la punta. A continuación, se selecciona el parámetro ponderado que define la salida no colocada. Se aplica el mismo procedimiento para controlar y estabilizar el primer eslabón. La estabilidad asintótica se demuestra mediante la teoría de Lyapunov. Este algoritmo se aplica a un manipulador de dos eslabones flexibles en el plano horizontal, y las simulaciones muestran un buen seguimiento de la trayectoria deseada en el espacio de trabajo.