アクチュエーターの不確実性のあるスペースマニピュレータのための定時適応型,規定性能のスライディングモード制御

科学分野:

• ロボット工学と制御システム
• 航空宇宙工学 航空宇宙工学とは
• 応用数学 応用数学

背景:

• スペースマニピュレータは,外部からの干渉,不確実性,アクチュエータの故障など,複雑な課題に直面しています.
• このような状況下では,正確で堅牢な追跡制御を実現することは,ミッションの成功に不可欠です.
• 既存の制御方法は,迅速な収束と保証された性能の限界に苦労する可能性があります.

研究 の 目的:

• スペースマニピュレータのための性能を規定した固定時間適応追跡制御スキームを開発する.
• さまざまな運用上の課題の下で,トランジッタとステイシーステートの両方のパフォーマンスを確保する.
• 未知の干渉,不確実性,アクチュエーターの故障に対する頑丈性を高めるため.

主な方法:

• 性能の限界に対する強化された規定性能機能の導入.
• トラッキングエラーに基づく非単一の高速端末スライディングモード表面の構築.
• モデルベースの固定時間制御戦略の開発,それに続いて,不確実性を推定し,補償するための適応法.
• リアプノフ理論を用いた厳格な安定性分析.

主要な成果:

• 提案された制御スキームは,迅速な収束と高い追跡精度を達成します.
• 境界外的な干渉,パラメータの不確実性,アクチュエータの故障に対する実証された頑丈性.
• 固定時間安定性と規定された性能適合性が厳格に証明されました.
• 効果は,数値シミュレーションとスペースマニピュレータでの実験結果によって検証されています.

結論:

• 開発された固定時間適応型規定性能制御は,スペースマニピュレーターにとって効果的で優れています.
• このアプローチは,混乱,不確実性,および故障などの課題を成功裏に解決します.
• それは,高性能な宇宙ロボット操作のための有望なソリューションを提供します.