Xây dựng bộ điều khiển PID thích nghi cho các tay máy robot dựa trên cấu trúc điều khiển bù thông số mô hình

Bài viết Xây dựng bộ điều khiển PID thích nghi cho các tay máy robot dựa trên cấu trúc điều khiển bù thông số mô hình đề xuất một bộ điều khiển mới, bộ điều khiển PID thích nghi với phương pháp điều khiển trực tiếp điểm đầu cuối sử dụng cách tiếp cận dựa trên phương pháp Jacobian, để áp dụng cho mô hình robot động vật bốn chân có thiết kế phần cứng giá rẻ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng bộ điều khiển PID thích nghi cho các tay máy robot dựa trên cấu trúc điều khiển bù thông số mô hình JOURNAL OF TECHNOLOGY EDUCATION SCIENCE Ho Chi Minh City of Technology and Education Website: https://jte.hcmute.edu.vn/index.php/jte/index ISSN: 1859-1272 Email: jte@hcmute.edu.vn An Effective Adaptive Computed Torque PID Controller for Robotic Manipulators Vo Nguyen Thong, Nguyen Hai Phong, Nguyen Dang Hung Phu, Dang Sy Binh, Dang Xuan Ba* HCMC University of Technology and Education (HCMUTE), Vietnam * Corresponding author. Email: badx@hcmute.edu.vn ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 25/12/2021 Precise control of industrial manipulators has always been the primary Revised: 10/3/2022 research goal of robotics companies as well as academics. However, uncertainties in the system kinematics/dynamic models and unpredictable Accepted: 30/5/2022 internal and external disturbances that arise as the systems operate are major Published: 30/8/2022 barriers to access outstanding controllers. In this paper, we introduce an adaptive controller based on the computed-torque control structure for KEYWORDS robotic manipulators. First, uncertain parameters such as load, link mass, and coefficients of friction, which appear in the nonlinear dynamics model of the PID Controller; robot, are estimated online and used in a model-compensation signal. To Computed Torque Control; ensure convergence of both the main control error and the adaptive process, Robotics; a proportional-integral-derivative (PID) control signal is used. Stability of Manipulators; the closed system and the convergence of the estimated parameters as well Adaptive Control. as the effectiveness of the controller were intensively investigated both by theoretical proof and simulation validation. Xây Dựng Bộ Điều Khiển PID Thích Nghi cho các Tay Máy Robot dựa trên Cấu Trúc Điều Khiển Bù Thông Số Mô Hình Võ Nguyên Thông, Nguyễn Hải Phong, Nguyễn Đặng Hùng Phú, Đặng Sỹ Bình, Đặng Xuân Ba * Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM, Việt Nam * Tác giả liên hệ. Email: badx@hcmute.edu.vn THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 25/12/2021 Hiện nay, tình hình nghiên cứu các robot bốn chân ở Việt Nam ít được quan Ngày hoàn thiện: 10/3/2022 tâm bởi vì sự phức tạp về cấu trúc cơ khí của robot cũng như môi trường làm việc bất định. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một bộ điều khiển Ngày chấp nhận đăng: 30/5/2022 mới, bộ điều khiển PID thích nghi với phương pháp điều khiển trực tiếp Ngày đăng: 30/8/2022 điểm đầu cuối sử dụng cách tiếp cận dựa trên phương pháp Jacobian, để áp dụng cho mô hình robot động vật bốn chân có thiết kế phần cứng giá rẻ. Cốt TỪ KHÓA lõi của bộ điều khiển PID thích nghi được xây dựng dựa trên bộ điều khiển Bộ điều khiển PID; PID truyền thống. Trong đó, các thông số bộ điều khiển sẽ cập nhật liên tục Điều khiển khử thông số mô hình; nhằm triệt tiêu các động lực học bên trong và nhiễu động từ bên ngoài trong Robot; các điều kiện làm việc khác nhau để giảm thiểu sai số điều khiển. Tính hiệu Tay máy; quả và khả thi của bộ điều khiển PID thích nghi được kiểm chứng thông qua mô phỏng thực tế. Các kết quả mô phỏng so sánh đạt được đã xác nhận Điều khiển thích nghi. rằng bộ điều khiển được đề xuất là bộ điều khiển đơn giản, bền vững, thích nghi và có hiệu suất điều khiển cao. Doi: https://doi.org/10.54644/jte.71B.2022.1109 Copyright © JTE. This is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium for non-commercial purpose, provided the original work is properly cited. JTE, Issue 71B, August 2022 65 JOURNAL OF TECHNOLOGY EDUCATION SCIENCE Ho Chi Minh City of Technology an ...