Control compuesto de modo deslizante de tiempo fijo con rendimiento prescrito para el seguimiento del mecanismo...

Área de la Ciencia:

• Robótica
• Ingeniería de Sistemas de Control
• Matemáticas Aplicadas

Sus antecedentes:

• Los mecanismos paralelos de Stewart (SPM) enfrentan desafíos en el seguimiento preciso del espacio de tareas debido a perturbaciones e incertidumbres.
• Los métodos de control existentes a menudo luchan por equilibrar la respuesta transitoria, la precisión del estado estacionario y la eficiencia energética.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de control avanzada para mejorar el rendimiento del control de seguimiento de los SPM en el espacio de tareas.
• Abordar las perturbaciones y las incertidumbres garantizando una respuesta transitoria rápida y sin sobreimpulso y una alta precisión en estado estacionario.
• Reducir el consumo de energía de control en los sistemas SPM.

Principales métodos:

• Diseño de un observador de perturbaciones de modo deslizante adaptativo de tiempo fijo (FxTASMDO) para manejar incertidumbres agrupadas.
• Implementación de una función de rendimiento prescrita de cosecante hiperbólica asimétrica para restringir los errores de seguimiento.
• Desarrollo de un control de modo deslizante de tiempo fijo con rendimiento prescrito (FxT-SMCC-PP) integrando el observador y la ley de control.

Principales resultados:

• El método propuesto FxT-SMCC-PP logra una respuesta transitoria rápida sin sobreimpulso.
• Se mantiene una alta precisión de seguimiento en estado estacionario incluso bajo perturbaciones e incertidumbres.
• Se observó una reducción significativa en el consumo de energía de control.
• La validación a través de simulaciones y experimentos prototipo confirmó la efectividad del método.

Conclusiones:

• El FxT-SMCC-PP ofrece una solución robusta y eficiente para mejorar el control de seguimiento de SPM.
• La integración del control de tiempo fijo, los modos deslizantes adaptativos y el rendimiento prescrito es efectiva.
• Este enfoque proporciona una dirección prometedora para aplicaciones avanzadas de control de robots paralelos.