УДК 681.51

АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВУХЗВЕННЫМ РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ НА БАЗЕ МЕТОДА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОМПЕНСАТОРА

Маргун А. А., Зименко К. А., Базылев Д. Н., Бобцов А. А., Кремлев А. С.


Читать статью полностью 

Аннотация

Рассматривается задача управления двухзвенным роботом-манипулятором в условиях возмущающих воздействий и неточно известных параметров системы. На основе метода последовательного компенсатора предложен метод адаптивного независимого управления двухзвенным роботом-манипулятором. Данный метод предполагает адаптивную настройку коэффициентов последовательного компенсатора, а его независимость заключается в управлении каждым звеном манипулятора отдельно от других. При этом нелинейное влияние других звеньев рассматривается как некоторое ограниченное внешнее возмущение в канале управления. Уравнение динамики манипулятора получено при помощи метода Эйлера–Лагранжа, при этом также учитывалось влияние динамики самих двигателей манипулятора. Поскольку предложенный метод обладает простотой инженерной реализации по сравнению с другими адаптивными методами управления манипуляторами, то его использование на реальных объектах в промышленности представляется привлекательным. В ходе моделирования рассматриваемого метода было допущено, что возмущающие воздействия имеют вид смещенного гармонического сигнала. Проведено моделирование для системы двухзвенного манипулятора с предложенным регулятором. Результаты моделирования подтверждают эффективность метода в условиях внешних и внутренних возмущений. Проведено сравнение рассматриваемого метода с управлением ПД-регулятором. В ходе моделирования было продемонстрировано, что предложенный подход обеспечивает более низкое значение ошибки выходного сигнала, чем управление манипулятором с помощью ПД-регулятора.


Ключевые слова: манипулятор, адаптивное управление, управление по выходу

Список литературы
 
1.       Borgul A., Margun A., Zimenko K., Kremlev A., Krasnov A. Intuitive control for robotic rehabilitation devices by human-machine interface with EMG and EEG signals // 17th IEEE International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, MMAR 2012. Miedzyzdroje; Poland, 2012. Art. N 6347901. P. 308-311.
2.       Zimenko K., Margun A., Kremlev A. EMG real-time classification for robotics and HMI // 18th IEEE International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, MMAR 2013. Miedzyzdroje, Poland, 2013. Art. N 6669930. P. 340-343.
3.       Bazylev D., Pyrkin A. Stabilization of biped robot standing on nonstationary plane // 18th IEEE International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, MMAR 2013. Miedzyzdroje, Poland, 2013. Art. N6669952. P. 459-463.
4.       Боргуль А.С., Зименко К.А., Маргун А.А., Кремлев А.С. Многофункциональный активный протез руки // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2013. Т. 56. № 4. С. 86–89.
5.       Боргуль А.С., Бобцов А.А., Кремлев А.С., Маргун А.А., Зименко К.А. Многофункциональный активный протез руки. Патент РФ № 127620. Бюл. 2013. №13.
6.       Бобцов А.А., Боргуль А.С., Зименко К.А., Маргун А.А. Применение мехатронных комплексов в обучении автоматизации и робототехнике // Дистанционное и виртуальное обучение. 2013. № 02. С. 22–30.
7.       Бобцов А.А., Колюбин С.А., Пыркин А.А. Внедрение комплексов промышленных манипуляционных роботов в образовательный процесс // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 1. С. 43–45.
8.       Spong M.W., Hutchinson S., Vidyasagar M. Robot modeling and control. NY: John Wiley & Sons, 2005. 496 p.
9.       Choset H., Lynch K.M., Hutchinson S., Kantor G.A., Burgard W., Kavraki L.E., Thrun S. Principles of robot motion: theory, algorithms, and implementations. MIT Press, 2005. 603 p.
10.    LaValle S.M. Planning Algorithms. Cambridge University Press, 2006. – 842 p.
11.    Бобцов А.А., Никифоров В.О. Адаптивное управление по выходу: проблематика, прикладные задачи и решения. - Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2013. – № 1 (83). – С. 1–14.
12.    Бобцов А.А. Адаптивное и робастное управление неопределенными системами по выходу. – СПб: Наука, 2011. 174 с.
13.    Bobtsov A.A., Kapitonov A.A., Nikolaev N.A. Control over the output of nonlinear systems with unaccounted-dynamics // Automation and Remote Control. 2010. V. 71. N 12. P. 2497–2504.
14.    Bobtsov A.A., Nagovitsina A.G. Adaptive control of linear nonstationary objects output // Automation and Remote Control. 2006. V. 67. N12. P. 2010–2020.
15.    Бобцов А.А., Николаев Н.А. Синтез управления нелинейными системами с функциональными и параметрическими неопределенностями на основе теоремы Фрадкова // Автоматика и телемеханика. 2005. №1. С. 118–129.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика