Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-6-1041-1048
УДК 681.51
СИНТЕЗ РОБАСТНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ШАРА НА ПОВОРОТНОЙ ПЛАТФОРМЕ
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Коновалов Д.Е., Зименко К.А., Маргун А.А., Кремлев А.С., Добриборщ Д. Синтез робастного динамического регулятора для управления положением шара на поворотной платформе // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 6. С. 1041–1048. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-6-1041-1048
Аннотация
Предмет исследования. Предложен метод синтеза динамического регулятора для робота с параллельной кинематической схемой на примере решения задачи стабилизации положения шара, расположенного на поворотной платформе с двумя степенями свободы. Предполагается, что углы поворота платформы ограничены некоторым диапазоном. Метод. Предложенный метод основан на приведении рассматриваемой нелинейной системы к виду однородного дифференциального включения. Так как исследуемый объект управления описывается непрерывной и неоднородной системой обыкновенных дифференциальных уравнений, предложенный метод основан на использовании процедуры однородного расширения. Дифференциальное включение, полученное с помощью процедуры однородного расширения, является однородным с отрицательной степенью, что обеспечивает финитную устойчивость замкнутой системы. Основные результаты. Полученный динамический регулятор робастен и позволяет компенсировать нелипшицевые возмущения определенного класса. Проведенное компьютерное моделирование подтвердило эффективность предложенного подхода. Несмотря на нелинейность исследуемой системы и полученного закона управления, предложенный динамический регулятор прост в настройке, так как его параметры рассчитываются на основе решения линейных матричных неравенств. Практическая значимость. Предложенный в работе регулятор предназначен для роботов с параллельной кинематической схемой, которые широко используются в станкостроении и авиасимуляторах. Разработанный регулятор обеспечивает необходимые на практике робастные свойства.
Ключевые слова: поворотная платформа, динамический регулятор, однородные системы, дифференциальные включения, робастность
Благодарности. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №17-19-01422) в Университете ИТМО.
Список литературы
Благодарности. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №17-19-01422) в Университете ИТМО.
Список литературы
- Добриборщ Д., Колюбин С.А. Адаптивное управление роботом-манипулятором с параллельной кинематической схемой // Изв. вузов. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 9. С. 850–857.doi: 10.17586/0021-3454-2017-60-9-850-857
- Андриевский Б.Р., Арсеньев Д.Г., Зегжда С.А., Казунин Д.В., Кузнецов Н.В., Леонов Г.А., Товстик П.Е., Товстик Т.П., Юшков М.П. Динамика платформы Стюарта //Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия. 2017. Т. 4. № 3. С. 489–506. doi: 10.21638/11701/spbu01.2017.311
- Dobriborsci D., Kolyubin S., Margun A. Robust control system for parallel kinematics robotic manipulator // IFAC-PapersOnLine. 2018. V. 51. N 22. P. 62–66. doi: 10.1016/j.ifacol.2018.11.519
- Ghobakhloo A., Eghtesad M., Azadi M. Adaptive-robust control of the Stewart-Gough platform as a six DOF parallel robot // Proc. 2006 World Automation Congress, WAC'06. 2006. P. 4259906. doi: 10.1109/WAC.2006.375990
- Xing J., Peng L., Lv B. Vibration reduction of 6-dof hydraulic parallel robot based on robust control // Proc. 2008 International Conference on Computer and Electrical Engineering (ICCEE 2008). 2008. P. 783–788. doi: 10.1109/ICCEE.2008.192
- Quanser Inc. 2 DOF Ball Balancer Instructor Version. 2013.
- Dobriborsci D., Margun A., Kolyubin S. Discrete Robust Controller for Ball and Plate System // Proc. 26th Mediterranean Conference on Control and Automation (MED 2018). 2018. P. 655–660. doi: 10.1109/MED.2018.8442461
- Ho M.-T., Rizal Y., Chu L.-M. Visual servoing tracking control of a ball and plate system: design, implementation and experimental validation // International Journal of Advanced Robotic Systems. 2013. V. 10. N 7. P. 287. doi: 10.5772/56525
- Polyakov A., Coron J.-M., Rosier L. On homogeneous finite-time control for linear evolution equation in hilbert space // IEEE Transactions on Automatic Control. 2018. V. 63. N 9. P. 3143–3150. doi: 10.1109/TAC.2018.2797838
- Zimenko K., Polyakov A., Efimov D. On dynamical feedback control design for generalized homogeneous differential inclusions // Proc. 57th IEEE Conference on Decision and Control (CDC 2018). 2018. P. 4785–4790. doi: 10.1109/CDC.2018.8619305
- Polyakov A., Efimov D., Fridman E., Perruquetti W. On homogeneous distributed parameter systems // IEEE Transactions on Automatic Control. 2016. V. 61. N 11. P. 3657–3662. doi: 10.1109/TAC.2016.2525925
- Polyakov A., Coron J.-M., Rosier L. On finite-time stabilization of evolution equations: A homogeneous approach // Proc. 55th IEEE Conference on Decision and Control (CDC 2016). 2016. P. 3143–3148. doi: 10.1109/CDC.2016.7798740
- Pazy A. Semigroups of Linear Operators and Applications to Partial Differential Equations. Springer, 1983. 282 p.
- Kawski M. Geometric Homogeneity and Stabilization // IFAC Proceedings Volumes. 1995. V. 28. N 14. P. 147–152. doi: 10.1016/s1474-6670(17)46822-4
- Polyakov A. Sliding mode control design using canonical homogeneous norm // International Journal of Robust and Nonlinear Control. 2019. V. 29. N 3. P. 682–701. doi: 10.1002/rnc.4058
- Bernuau E., Efimov D., Perruquetti W., Polyakov A. On an extension of homogeneity notion for differential inclusions // Proc. 12th European Control Conference (ECC 2013). 2013. P. 2204–2209. doi: 10.23919/ECC.2013.6669525
- Zimenko K., Polyakov A., Efimov D., Perruquetti W. Generalized Feedback Homogenization and Stabilization of Linear MIMO Systems // Proc. 16th European Control Conference (ECC 2018).2018. P. 1987–1991.doi: 10.23919/ECC.2018.8550195