Control óptimo del seguimiento de la trayectoria del sistema de manipulación robótica añadido por el método...

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Ingeniería de sistemas de control
• Matemáticas aplicadas

Sus antecedentes:

• Los manipuladores robóticos requieren un seguimiento preciso de la trayectoria para aplicaciones industriales.
• Las perturbaciones de la carga externa y el par de fricción desconocido degradan el rendimiento del control.
• Los métodos de control existentes a menudo luchan con incertidumbres dinámicas complejas en el mundo real.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de control avanzada para los manipuladores robóticos bajo perturbaciones externas.
• Mejorar la precisión y robustez del seguimiento de la trayectoria.
• Para abordar las limitaciones de los enfoques de control actuales en el manejo de incertidumbres acumuladas.

Principales métodos:

• Diseño de un nuevo observador de estado extendido en tiempo discreto para la estimación de perturbaciones agrupadas.
• Desarrollo de una estrategia de control óptimo predictivo en modo de deslizamiento rápido de terminales (FTSMPC).
• Integración de un controlador de par de entrada predictivo para optimizar la fase de llegada y la salida de par de salida suave.

Principales resultados:

• El observador de estado extendido garantiza la limitación del error de observación a través del análisis teórico.
• La estrategia FTSMPC propuesta mejora significativamente el rendimiento del seguimiento de la trayectoria.
• Se obtienen perfiles de par de entrada más suaves, reduciendo el desgaste del sistema y mejorando la eficiencia.

Conclusiones:

• La estrategia FTSMPC basada en el observador ofrece un excelente rendimiento de control para los manipuladores robóticos con perturbaciones.
• El método demuestra robustez y eficacia tanto en la simulación como en la validación experimental.
• Este enfoque proporciona una solución confiable para el control robótico preciso en entornos inciertos.